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verstärkerselbstbauprojekt

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Beitrag
lionking
Stammgast
#1 erstellt: 22. Jul 2004, 17:12
moin,

ich habe vor mir eine kleine Endstufe zusammen zu basteln.

hab noch son paar bauteile rumliegen:
4xBD249C(npn)
3xBD250C(pnp,komplementär zu bd249c)

4x2SC2168(npn)
2x2SA958(pnp, komplementär zu 2sc2168)

5xBC548C(npn)
3xBC558C(pnp, komplementär zu bc548C)

tl072cn(weiss nich obs geht, sollten 2Op-verstärker sein)

diverse wiederstände,kondensatoren und ein netzteil +/-18V5A mit 2x10000uF geglättet(oder eins mit +/-80V10A auch 2x10000uF).

ich dachte an eine gegentackt-endstufe mit den BD's villeicht in darlingtonschaltung??

treiberstufe mit den 2sc/2sa's
weiss noch nicht wie,

eingangsstufe mit den BC's oder den restlichen 2sa/sc's oder den op-verst??
in differenzverstärkerschaltung oder so??

hab noch nicht viel erfahrung mit Verstärkerselbstbau ausser kleine spielereien.

wenns nicht zu umständlich wird wollte ich ne einfache streifenrasterplatine nehmen(hab noch eine rumliegen)

so das wärs bis jetzt...
was haltet ihr davon??
habt ihr villeicht schaltpläne oder sowas?
auch sonst bin ich für jede hilfe offen...
Krümelmonster
Inventar
#2 erstellt: 22. Jul 2004, 18:07
Hi
ganz ehrlich, selber entwickeln ist in heutiger Zeit fast überflüssig: http://www.st.com/st...44.htm&words=TDA7293
Von hier aus kannst Du Dir mal ein Datenblatt eines erstklassigen Endstufen-ICs ziehen. Schaus Dir mal an und Du wirst überzeugt sein.
Ansonsten würde ich eine Schaltung nachbauen, aber mit der Streifenplatte isses so ne Sache. Eine Endstufe bedarf eines EXTREM durchdachtes Layout, sonst sind sämtliche Daten für'n A****; Sternförmige Masseverlegung ist dabei der Ausgangspunkt.
Beim IC kann man nicht so viel falsch machen; aber immernoch genug
MfG
thomas
lionking
Stammgast
#3 erstellt: 22. Jul 2004, 19:21
nuja ich will das ding ja nich bauen, weil ich es brauche(ich hab schon genug verstärker),sondern weil ich lust am basteln hab, und n bissel erfahrungen sammeln will und weil die teile sich so langweilen ...

ich hab mal n schaltplan von einer spielerei von mir gemacht: hier clicken
vielleicht kann man das noch erweitern oder verbessern?!

achja, n grossen kühlkörper hab ich auch noch und noch son paar kleine(6 stück)
pelmazo
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 22. Jul 2004, 23:59
Klar kann man das erweitern. Muß man sogar. Du hast da ja bisher nur eine Ausgangsstufe mit Ruhestromeinstellung. Die Ruhestromeinstellung ist dabei so ausgelegt, daß man bei einer falschen Bewegung am Trimmpoti die Ausgangstransistoren entleibt. Für die Ausgangstransistoren gibt's auch keinen SOAR-Schutz. Die Betriebssicherheit dürfte also gegen Null gehen ;-)

Was Du da hast sind etwa 20% eines Verstärkers ;-)

Davor hat man üblicherweise noch eine Spannungsverstärkungsstufe und davor dann eine differenzielle Eingangsstufe. Im allereinfachsten Fall sind das nochmal 3 Transistoren. Für den SOAR-Schutz braucht's nochmal 2 Transistoren. Von den restlichen Bauteilen ganz zu schweigen.

Als Alternative kannst Du natürlich versuchen, Deine OpAmps ins Spiel zu bringen und zu versuchen, die Transistoren als "Nachbrenner" für den OpAmp einzusetzen. Ob das aber letztlich einfacher wird...
lionking
Stammgast
#5 erstellt: 23. Jul 2004, 13:21
hab ich mir schon gedacht, dass da noch ne menge dazu muss

ich hatte auch vor noch ne differenzschaltung davor zu machen usw...

hast du (oder villeicht auch jemand anders) konkretere vorschläge zur erweiterung? schaltpläne oder auszüge...

wie baue ich die spannungsverstärkerstufe?

was ist ein SOAR-schutz?

wieso is die ruhestromeinstellung so unsicher?

ich denk mal transistoren hab ich genug oder?(siehe ersten beitrag)
Krümelmonster
Inventar
#6 erstellt: 23. Jul 2004, 13:25
......
anstelle von R2 sollte eine Konstantstromquelle rein.
Wofür ist C1?? möglicherweise geht er schon auf die obere Grenzfrequenz ein. Emitterwiderstände müssen auch rein. Ich geh davon aus, daß die komplette Eingangsstufe hier der Einfachheit halber nicht gezeichnet ist.
Eine Schutzschaltung, wie Pelmazo beschrieben hat, schadet sicherlich auch nicht.
.............................
Hier ein kleiner Tip: http://schematic.narod.ru/a_index.htm
Hier kannst Du Dir ein paar Beispielschaltungen anschauen.
MfG
thomas
lionking
Stammgast
#7 erstellt: 23. Jul 2004, 13:52
wie baue ich sonne "konstantstromquelle"?

c1 hab ich reingemacht weils vorher nicht gut klang...

die zeichnung is von mir...deswegen is auch keine eingangsstufe dabei da ich keine gebaut hab...

wie baue ich sonne schutzschaltung?

was bringen emitterwiderstände?

danke für den link, werd mir mal n paar angucken
pelmazo
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 23. Jul 2004, 14:29
Hallo Lionking,

folgender Artikel dürfte Dir weiterhelfen (falls Du Englisch kannst):

http://sound.westhost.com/amp-basics.htm

Viele Deiner Fragen werden da erklärt. Bild 2.6 ist besonders interessant. Man sieht da die maximal vereinfachte Struktur eines Verstärkers. Die differenzielle Eingangsstufe besteht aus Q1 und Q2 mit dem Drumherum. Die Spannungsverstärkerstufe wird durch Q3 gebildet. Q4 und Q5 sind die Endstufe, die im Vergleich zu Deiner Anordnung nur einfache Transistoren und keine Darlington-Pärchen hat.

Bei der Ruhestromeinstellung (Bias im Englischen) überlege Dir mal was passiert wenn der Trimmer ganz unten steht (Basis und Emitter kurzgeschlossen).

Zu SOA bzw. SOAR gibt's auf der obigen Webseite einen eigenen Artikel, und Du wirst da auch mehrere Selbstbauprojekte mit Schaltplan finden.

Wenn Du noch tiefer einsteigen willst dann kann ich das Buch von Douglas Self "Audio Power Amplifier Design Handbook" empfehlen. Für Deinen momentanen Wissensstand dürfte das aber eine ziemliche Herausforderung sein.
zucker
Inventar
#9 erstellt: 23. Jul 2004, 16:30
Hallo lionking,

vielleicht hilft Dir das auch schon ein wenig weiter.
lionking
Stammgast
#10 erstellt: 23. Jul 2004, 20:32
Danke ihr beiden, hab mir die sachen mal angesehen.
kann das sein, dass der artikel hier im forum noch nicht fertig ist oder so, wird der noch fertig gemacht?

wie baue ich eigentlich die konstantstomquellen ein?

geht das so? hier!(die bauteilwerte nicht beachten)

wie berechne(geht das überhaupt) ich die werte von den widerständen?


[Beitrag von lionking am 23. Jul 2004, 20:33 bearbeitet]
Krümelmonster
Inventar
#11 erstellt: 23. Jul 2004, 20:58
Hi
Q8 Q11 Q12 Q9 Q7 jeweils die Emitter oben hin, anstelle von Q10 2 Dioden (4148 oder so) Katode nach unten zeigend und mit Widerstand gegen Masse.
Mit dem Widerstand R5 (<1KOhm) und R6 (um 200 Ohm) wird dann der Konstantstrom eingestellt.
An den 2 Dioden bildet sich eine Spannung von ca. 1,4V.
Die Ube von Q7 Q8 abgezogen, bleiben ca. 0,7V am Widerstand. Damit rechnest Du den gewünschten Strom an ihm aus und der fließt dann raus.
In der Differenzverstärkerstufe ist es in der Regel weniger Strom als durch die Treiberstufe.
Q4 muss mit auf's Kühlblech montiert werden!!!
Grüße,
thomas
lionking
Stammgast
#12 erstellt: 23. Jul 2004, 21:56
Danke, das hab ich soweit verstanden, aber
Damit rechnest Du den gewünschten Strom an ihm aus und der fließt dann raus.
das kapier ich nich

achja und wie gross müssen die anderen widerstände sein, r7, die beiden r8 und r9?
Krümelmonster
Inventar
#13 erstellt: 23. Jul 2004, 23:42
Hi
Im Augenblick habe ich nicht wirklich Bock, den kompletten Verstärker zu dimensionieren....; musst verstehen.
Angenommen, Du willst 5mA Strom bekommen, dann rechnest Du:
R=U/I U= 0,7V I= 5mA = 140 Ohm
R8 und R9 sind die Gegenkopplung der Endstufe. Mit ihnen stellst Du die Verstärkung des gesamten Verstärkers ein.
Ohne R9 hast Du die volle Verstärkung des Differenzverstärkers => viel zu viel (theoretisch unendlich). Die Grenzfrequenz sinkt; der Klirrfaktor steigt; der Dämpfungsfaktor sinkt.
Man stellt halt in Etwa vernünftige 25-30dB ein.
..Ich hatte ja gesagt, da gibts einiges zu berechnen.
Wenn Du Elektroniker bist, isses schonmal eine Grundlage.
Wenn die Schaltung steht, kommt natürlich das Layout dazu, bei dem man wirklich durchdacht 'malen' muss.
In dem Link, den der Zucker reingestellt hat, ist alles sehr gut beschrieben. Les es mal durch.
Den Bootstrap-Kondensator (C5) braucht man nicht unbedingt.
Grüße,
thomas


[Beitrag von Krümelmonster am 23. Jul 2004, 23:44 bearbeitet]
lionking
Stammgast
#14 erstellt: 23. Jul 2004, 23:50
und der widerstand 'unter' den dioden?

ich hab jezz mal irgendweche werte genommen:
R8.1: 100k
r8.2 und r9 10kpoti
r7: 190k
der bei den dioden, nennen wir ihn r11: 100k
r1,2,3,4: 0,3R
r5: 900R
r6: 200R

geht aber nur wenn ich zwei finger(der selben hand) zwischen +und die emitter der differenzverstärkertransistoren tue, und dann auch n bissel verzerrt..

naja ich probiers nochn bissel weiter...
zucker
Inventar
#15 erstellt: 24. Jul 2004, 08:07
Hallo Stefan,

zunächst zum "Wissen" Threrad: er ist noch lange nicht fertig, sollte Dir aber schon zeigen können, wie eine Endstufe im Gegentaktbetrieb aussehen kann.

Wenn Du etwas berechnen oder experimentieren willst, solltest Du immer hinten anfangen.
Als Ausgangspunkt dient Deine Stromversorgung. Du schreibst von 2 x 18V und 1A. Das erste zu klärende wäre, 1A bei 18V oder 1A bei 36V.
Mit 36V kann am Ausgang bei 4R Last folgendes entnommen werden:
Ua~eff ca. 10V
P~ eff ca. 32W
I~ eff ca. 3,2A
Ic ca. 3,55A
Ptot ca. 8,15W
I= ca. 1,40A
P= ca. 50W

Die Ausgangsleistung ist hier ohne Emitterschutzwiderstände berechnet, was sich aber auf die Leistung nur in sofern auswirkt, das die gesamte Spannung am Endstufenausgang anliegt.
Wenn man nun noch bedenkt, daß in der gesamten Vorstufe vielleicht 200mA benötigt werden, ist Dein Netzteil mit 1A bei 36V unterdimensioniert. Also wirst Du auf 8R Last zurückreifen müssen oder den Strom des Netzteiles vergrößern.

Die BD 249 / 250 langen allemal zu.
Sie haben ihre Grenzwerte bei
Ic 25A!, Ptot 125W, Uceo ab 55V(A) bis 200V(F)

Als Treiber für diese End-T reichen BC 141 / 161 (Q7, Q3) zu. Sie können Ic 1A liefern, was wiederum dem BD bei einem hfe von vielleicht 10 (muß man mal im Datenblatt nachsehen) zur Aufsteuerung bis 3,5A dicke reicht. Der Ib des BD bleibt sogar deutlich unter 500mA, trodzdem sollten 141/161 einen Kühlstern bekommen.

Ich nehme an, das Q1 und Q2, sowie Q6 und Q5 parallel betrieben werden sollen. Das braucht es bei der geringen Ub nicht. Man tut dieses nur, wenn der Ic so hoch wird, das eben ein T nicht mehr reicht.

Sollten die T Q2 und Q6 die Treiber darstellen, so soll für sie der 141 / 161 eingesetzt werden. Ihre 1K EmitterR sind zu groß, da arbeitet man im Ohm Bereich, damit die B des BD auch noch etwas Strom abbekommt. Zudem müssen die B des BD an die jeweiligen E der Treiber.

Fehler: Q6 und Q5 müssen andersherum eingebaut werden. PNP - Collektor an minus.

Die 1K EmitterR der Q1 und Q5 sind ca um das 4500fache zu groß. Da müssen in etwa 0,22R bis max 1R verwendet werden. Wenn 1K R, dann kommt hinten nix mehr raus und die gesamte Leistung würde an ihnen abfallen. Das sind dann so ca. 16W für jeden (bei der Ub).

Der Iruhe T stimmt so. Zur Sicherheit sollte man von den Basen der Treiber auf den ER einen SchutzR einbauen. Der Wert von 1K des ER könnte auf 500R gesenkt werden. Über die CE Strecke des Iruhe T kommt eine 100n C, um kleine Schwankungen abzufangen und etwas gutes für die Stabilität im HF Bereich zu tun.

Die Spannungsverstärkungsstufe mit Q3 geht in Ordnung. Dafür ist der BC 141 geeignet. Es könnte noch ein R von E nach Ub- dazwischen müssen, vielleicht um die 150R. Er ist zur Begrenzung der Ub bei Aufsteuerung nach den B der Treiber gedacht. Über B und C des Q3 muß noch ein C, von etwa 1n, um die obere Grenzfreq zu halten. Das ist etwas schwierig zu berechnen, da dabei der Ri des T eine Auswirkung hat.

Die Spannungsquelle mit Q9 und Q7 - nunja, man kann es so machen, allerdings wird dann an Q7 viel Leistung verbraten, weil durch den Iruhe sich der Strom am Knotenpunkt Q7, Q4 Q2 "trifft". Im Regelfall sollte ein R von Ub+ nach der Basis des Q2 (Treiber) reichen. Er wird wohl so um die 1K liegen können, der Reststrom wird über den Q4 kompensiert.

Achtung: Q9 und Q7 sind wieder verkehrt eingebaut.

Die Diffstufe ist so i.O., bis auf den verkehrten Einsatz der PNP T. Die Emmitoren müssen allesamt nach Ub+ zeigen. Zudem wird wohl noch ein R zwischen den Knotenpunkt R5, Basis Q10 und dem dann E des Q8 müssen.
Eigentlich sollte eine Spannungsquelle mit einem T und an dessen B eine Z mit R nach Masse ausreichen. Alle T können BC 556 sein.

R9 / R8
Wenn hinten 10V Ua~eff bei 0,775mV Ue~eff herauskommen sollen, dann muß des Verhältnis der beiden R zueinander in etwa 13 sein. Also R9 13K und R8 1K. Dabei muß aber ein C in Reihe zu R8. Dieser C ist für die untere Grenzfreq. wichtig. Er tut es aber nicht alleine, sondern mit R8 und wenn der größer werden muß, so muß, um die Verstärkung zu gewährleisten, auch R9 größer werden. Der wiederum soll aber nicht über 60K gehen, um die Stabilität der Rückkopplung nicht zu gefährden. Über R9 kommt noch ein C im pBereich, um die obere Grenzfreq. im Zaum zu halten.
Die Fug errechnet sich aus 1 / (2xpi x C x R)
Damit hier den 1K für R8 und die 13K für R9 beibehalten werden können, muß der C dann etwa 22µF haben, um eine untere Grenzfreq, von ca 7Hz zu erreichen.

An die Basis des Q12 muß eine R/C Kombination, um den Eingangswiderstand zu erhöhen.

Hier ist mal eine sym. Diffstufe ohne U-Quelle, nur mit R nach den Ub. Es soll Dir zeigen, was da alles dazu gehört.




So, das mal in groben Zügen zu Deiner Schaltung. Sieh doch nochmal im von mir angegebenem Link nach. Da ist das auch beschrieben. Die beiden kompletten Schaltungen sind erprobt. Du solltest als Versuchsaufbau, die mit den Darlington nachbauen. Daran kannst Du dann herumexperimentieren. Eine Vorraussetzung ist allerdings ein Oszi und ein Frequenzgenerator, denn zwischen rechnen und Wirklichkeit liegen manchmal Welten.
Und Thomas hast Du ja auch noch, der weiß viel mehr als ich.

viele Grüße - Henry
pelmazo
Hat sich gelöscht
#16 erstellt: 24. Jul 2004, 11:00
Hallo Thomas und Henry,

ich habe irgendwie das Gefühl, Ihr tut dem armen lionking keinen Dienst. Wenn er dazu fähig ist, die Transistoren falsch rum in der Schaltung einzubauen, wie in seinem letzten Schaltbild, dann bezweifle ich daß er gleich mit symmetrischen Differenzeingangsstufen, Konstantstromquellen und dergleichen umgehen kann. Der sieht bestimmt den Wald vor Bäumen nicht mehr. Ich fände es gescheiter wenn man da schrittweise vorgeht, und sich außerdem mit Abkürzungen zurückhält.

Mein Rat wäre eher, sich die einfachstmögliche 5-Transistor Grundschaltung vorzunehmen, die Stromquellen zunächst mal einfach durch einen Widerstand zu ersetzen, und damit dann zu üben. Bevor man zu Stromquellen greift, kann man da schon die Dimensionierung der Gegenkopplung studieren, mit Frequenzgängen experimentieren, das Ding vom Schwingen abhalten üben usw.

Erst wenn lionking dann verstanden hat was jedes einzelne Bauteil macht und was passiert wenn man einen Bauteilwert ändert, dann würde ich mit dem "Tuning" anfangen. Und auch da wäre meine erste Maßnahme der Einbau der SOAR-Schutzschaltung. Das verringert die Anzahl der beim Basteln "verbrauchten" Bauteile.

Was meinst Du dazu, lionking?
lionking
Stammgast
#17 erstellt: 24. Jul 2004, 11:40
nuja, dass mit den falschrum eingebauten pnp-transistoren war ein flüchtigkeitsfehler, der beim aufbau der schaltung am pc entstanden ist, in der aufgebauten testschaltung sin die richtigherum und bei der von hand gemalten schaltung auch...

pelmazos vorschlag finde ich garnicht so schlecht: das nicht alles auf einmal sonder der reihe nach zu machen.

mein netzteil hat 2x18V 2x5A, also 10A an 36V nich 1A

als oszilloscop und frequenzgenerator nehme ich den pc da hab ich auch fft und allemöglichen frequenzarten (sinus, dreieck, rechteck, sägezahn, weisses und rosa rauschen)...

der bd249c hat n hfe von ~80(gemessen mit multimeter)

ich hab nur 8OHM lausprecher..

zu der schaltung von zucker, die is mir n tick zu kompliziert, ich denk mal das mus doch nich alles doppelt sein oder? is auch wieder ein teil für die positive und eins für die negative halbwelle?

als Re heb ich 0,47R widerstände genommen und sowieso wasen die werte auf meinem schaltplan nich die 'echten'...

ich mach heute nochmal einen aktuellen schaltplan..

vielen dank für eure mühe, ich hoffe da kommt am ende auch was angemessenes zustande...
lionking
Stammgast
#18 erstellt: 24. Jul 2004, 12:15
so ich hoffe ich hab jezz alles berücksichtigt was zucker gesagt hat: hier der aktuelle schaltplan(noch nicht getestet)

da wo ich nicht wusste hab ich die werte weggelassen(bei widerständen)

kann ich als treiber auch meine bd249/250 nehmen? davon hab ich noch n paar.
oder sonst BC548/558?

als q3,q11 und q12 hab ich 2sc2168und 2sa958 genommen ich hab keine kleineren.
pelmazo
Hat sich gelöscht
#19 erstellt: 24. Jul 2004, 15:37
Hallo lionking,

na das sieht doch schon einigermaßen brauchbar und übersichtlich aus.

Jetzt zu den Einzelheiten.

Dein Netzteil hat entweder 10A an 18V oder 5A an 36V; wohl eher letzteres, Du brauchst ja eine symmetrische Versorgung. Du kannst nicht beides zusammenzählen, das wäre Selbstbetrug. (nicht einfach hinnehmen, überlegen warum! Bei Nichtverstehen nachfragen!). In Deinem Schaltplan ist das übrigens falsch. Du hast oben +VCC und unten -VCC, nicht beidesmal das gleiche.

Der PC ist als Oszi nur sehr begrenzt zu gebrauchen. Du siehst zwar die Audiofrequenzen, aber sollte sich Dein Verstärker zum Schwingen entschließen, und das ist gar nicht so unwahrscheinlich, dann wird er das bei Frequenzen weit jenseits der Möglichkeiten jeder Soundkarte tun. Nur ein Oszilloskop schafft da Klarheit, und dessen Bandbreite sollte schon 10MHz aufwärts betragen. Geeignete Gebrauchte gibt's für wenig Geld, Du mußt allerdings auch eins erwischen, das funktioniert, sonst hast Du ein Reparaturproblem.

Zucker's Schaltung ist eine von vielen Möglichkeiten, die technischen Daten des resultierenden Verstärkers zu verbessern (sprich: Verzerrungen etc.). Das ist in der Tat für ein Anfängerprojekt unnötig. Du müßtest auch erstmal in der Lage sein, die Unterschiede herauszumessen, damit Du den Effekt beurteilen kannst.

Ein Multimeter zur hfe-Messung ist leider nicht viel mehr als ein Notnagel, vor allem bei Leistungstransistoren. Der hfe ist nämlich nicht konstant, sondern hängt von den Betriebsbedingungen ab. Ein Multimeter betreibt den Transistor bei der hfe-Messung mit viel zu wenig Strom als daß das Ergebnis bei Leistungstransistoren praxisrelevant wäre. Du erfährst dabei nicht viel mehr als daß der Transistor nicht defekt ist. Die Schaltung wird sowieso so ausgelegt, daß Du nicht darauf angewiesen bist, daß der Transistor eine bestimmte Verstärkung hat, solange sie über einem gewissen Minimum bleibt. Ansonsten würdest Du riskieren, daß der Verstärker nach dem Austausch eines Transistors nicht mehr richtig funktioniert. Wichtiger als die hfe-Messung ist also der Blick ins Datenblatt, um herauszufinden was der Hersteller als Mindestwert garantiert. Im Datenblatt sollte auch ein Diagramm zum SOA zu finden sein, also dem sicheren Betriebsbereich des Transistors. Deine Schaltung muß den einhalten, sonst gibt's Rauchwölkchen. Und wenn der Rauch mal aus einem Bauteil entwichen ist, ist er bekanntlich nur sehr schwer wieder hineinzubekommen.

Deine 2Sxxxx Transistoren scheinen obsolet zu sein. Ich habe nur vom PNP-Transistor eine Seite Daten auf Japanisch gefunden, vom NPN gar nichts. Hast Du irgendwelche Infos darüber? Warum nimmst Du nicht die BC548/558, die sind doch eigentlich wie geschaffen für diesen Zweck? Und wenn Du mehr brauchst: es gibt kaum was billigeres. Generell gilt: Besorg Dir von jedem Bauteil, das Du verwendest, ein Datenblatt. Google ist Dein Freund. Datenblätter lesen ist ein wichtiger Teil jeder Elektronikbastelei. Meine Datenblattsammlung auf dem PC (überwiegend PDF-Dateien, auch Kataloge und Applikationsbeispiele) besteht im Moment aus über 11GB in 24000 Dateien.

Zur Bauteildimensionierung gäbe es mehr zu sagen als ich Lust habe hier zu schreiben. Nur eines will ich hier mal diskutieren, nämlich die Ruhestromeinstellung, also die Dimensionierung von R10/R11/R12. Vielleicht kannst Du daraus Gedankengänge entnehmen, die auch woanders anwendbar sind.

Was ist das zu lösende Problem?

Du könntest im ersten Ansatz einmal Q4/C1/R10/R11/R12 weglassen und die Basis von Q2 und Q6 direkt miteinander verbinden. Das Ergebnis wäre immer noch ein funktionierender Verstärker. Probier's ruhig, es geht dabei nichts kaputt. Der Verstärker verzerrt nur etwas mehr. Die Ursache dafür liegt darin, daß es einen Bereich gibt, wo beide Ausgangstransistoren (bzw. Ausgangsdarlingtons) gesperrt sind. Wenn Du eine Last am Ausgang hast (8 Ohm gegen Masse), und du willst eine ansteigende Spannungsrampe am Ausgang erzeugen (z.B. Dreieckssignal), dann muß am Kollektor von Q3 ebenfalls eine ansteigende Rampe anstehen. Diese Rampe an Q3's Kollektor muß aber in der Nähe von 0V gegen Masse so scnell wie möglich von etwa -1.4V auf +1,4V wechseln, weil in diesem Bereich beide Darlingtons sperren, und der Ausgang auf 0V bleiben würde. Da dies nicht beliebig schnell passieren kann, ergibt sich am Ausgang eine Unebenheit in der Rampe um 0V herum, also eine Verzerrung.

Du kannst (und solltest) das messen: Entferne R6 und Q3 und und schließe den Ausgang der Soundkarte da an wo der Kollektor war. Q4 usw bleiben entfernt. Erzeuge ein Dreiecksignal mit maximalem Pegel und schaue Dir den Ausgang auf dem Oszi an.

Der Zweck von Q4/C1/R10/R11/R12 ist es, für eine Spannungsdifferenz zwischen den Basisanschlüssen der beiden Darlingtons zu sorgen, die gerade so groß ist daß der eine Darlington öffnet genau wenn der andere schließt. In Deiner Schaltung wird das etwa bei 2,5V (plusminus ein paar hundert Millivolt) sein. Es fließt dann immer nur Strom durch einen der beiden in die Last. Der Ruhestrom, der an der Last vorbei direkt durch beide Darlingtons fließt ist 0. Diese Betriebsart heißt Klasse B. Diesen Zustand solltest Du zunächst anstreben. Andere Betriebsarten gibt's auch, aber die verschieben wir auf später.

Q4/C1/R10/R11/R12 bilden eine einstellbare Spannungsquelle. Es gibt dafür verschiedene Namen: Vbe-Multiplizierer ist der formale, mir gefällt Gummi-Zener am besten, weil sich das Ding wie eine Zenerdiode mit einstellbarer Spannung verhält. Sobald man einen Strom durch die Anordnung schickt, entsteht die gewählte Spannung. Es ist eine gute Idee, sich klarzumachen wie dieser Effekt zustande kommt.

Du mußt Dir jetzt überlegen, wieviel Einstellbereich Du brauchst, also wie groß die maximale und die minimale einstellbare Spannung sein sollen. Daraus ergeben sich die Widerstandsverhältnisse untereinander. Zusätzlich sollte der Strom, der durch die Widerstandskette fließt (an Q4 vorbei), ungefähr 1/10 des Stroms durch Q4 betragen. Den Strom durch die Basis von Q4 vernachlässigt man dabei. Der Strom durch Q4 (durch Kollektor und Emitter) plus der Widerstandskette wird von R6 bestimmt. Er ändert sich zwar mit dem zu verstärkenden Signal, aber im Moment kann man einfach mal mit dem Ruhezustand rechnen, wo der Fußpunkt von R6 auf etwa 1,4V liegt, über R6 also fast die ganze Betriebsspannung +VCC abfällt. Aus dem Ohmschen Gesetz folgt so die Stromstärke.

Später einmal wirst Du R6 durch eine Stromquelle ersetzen. Der Strom hängt dann nicht mehr vom Signal ab, was sich positiv auf die Verstärkereigenschaften auswirkt.

Wieviel Einstellbereich brauchst Du nun? Du mußt einfach bei allen Bauteiltoleranzen immer auf diejenige Einstellung kommen können, bei der durch die Ausgangstransistoren im Ruhezustand gerade noch kein Querstrom fließt. Die Emitterwiderstände an den Ausgangstransistoren stellen sich nun als sehr praktisch heraus. Zum einen kann man feststellen, ob ein Querstrom fließt, indem man ohne angeschlossene Last einfach die Spannung über die Emitterwiderstände mïßt. Man stellt also einfach den Gummi-Zener so ein, daß der Stromfluß im Ruhezustand gerade beginnt, man also gerade einen Spannungsabfall an den Emitterwiderständen bemerkt.

Im übrigen wirkst der Spannungsabfall über die Emitterwiderstände einem weiteren Stromanstieg entgegen, weil dadurch die Spannung verringert wird, die bei den Darlingtons von der Basis zum Emitter anliegt (warum?). Das wirkt als Gegenkopplung und stabilisiert die Einstellung gegenüber Verschiebungen, die durch Temperatureffekte hervorgerufen werden.

In Deinem Fall wirst Du sicher nicht mehr als einen Einstellbereich von 2V bis 3V brauchen, wohl eher noch weniger. 10kOhm für R10 ist also zu viel (oder 500 Ohm für R11/R12 zu wenig). Ich überlasse es mal Dir, nach passenderen Werten zu suchen, das wäre eine gute Verständniskontrolle, gerade auch für Dich selber. Und für mich ist es eine Kontrolle ob meine Erklärung was taugt

So jetzt is ersma gut
micha_D.
Inventar
#20 erstellt: 24. Jul 2004, 15:56
Hi

Vielleicht kannst du diesen Schaltplan für deine Bedürfnisse umfrickeln.Dafür brauchst du dich dann nicht mehr mit der Ruhestromeinstellung rumärgern.
Besorg dir noch einfache OP-Amps und rechne die Treiber/Leistungsstufe zu deinen Transen passend.



Gruß,Micha


[Beitrag von micha_D. am 24. Jul 2004, 15:59 bearbeitet]
pelmazo
Hat sich gelöscht
#21 erstellt: 24. Jul 2004, 16:37
Hi Micha,

guter Witz!
micha_D.
Inventar
#22 erstellt: 24. Jul 2004, 17:13
Alles da,was man braucht..

Micha
lionking
Stammgast
#23 erstellt: 24. Jul 2004, 17:53
da gibs daten zu dem transistor 2SC2168 aber auch keine datenblätter
die sind sowieso eigentlich zu gross oder? 200V, 2A, 30W
dan kauf ich mir halt nochn paar BC548/558er sind ja nich teuer: 4cent bei reichelt...
oder würdest du mir andere empfehlen?

ich werde mir deine tips heut abend nochmal genau ansehen und versuchen zu verstehen...

du hast recht mit dem netzteil, da es zwei spulen mit je 12V 5A die in reihe geschaltet sind wegen der symetrischen versorgung, addieren sich nur die spannungen, bei parallelbetrieb wärens die strönme.
war n denkfehler von mir..
dass mit VCC is mir auch klar

wegen oszi werd ich mal gucken ob ich da was finde...

achja, woher hast du deine datenblätter? musst mir ja nicht alle adressen sagen...
ich hab bis jezz nur http://www.datasheetarchive.com/ gefunden...
zucker
Inventar
#24 erstellt: 24. Jul 2004, 19:11
Hallo,

ich wollte mitnichten zum Bau dieser meiner Vorstufe anregen. Es sollte nur einmal zeigen, was alles dazu gehören kann.
Nochmals, sieh im Wissensthread nach, da ist eine 120W Endstufe angegeben. Sie ist Deiner sehr ähnlich. Bau sie nach, sie funktioniert. Daran kannst Du vieles erproben und messen. Selbst wenn Du die BDW (Darlington in einem Gehäuse) nicht verwendest, sondern deine BD, kommt immer noch etwas heraus. Es ist dabei erstmal völlig egal, ob die Ub niedriger ist, als angegeben, nur höher darf sie nicht werden.

Zur Dimensionierung des Iruhe T:
Auch dazu steht etwas in dem Thread (den Link hatte ich Dir oben irgendwo gesetzt) und zeigt nochmal das, was @ pelmazo geschrieben hat. Der ER ist mit 10K zu hoch, nimm ihn mit 500R und die Schutz R mit je 1 - 2K, damit wird die Einstellmöglichkeit genauer, da sich die Werte "ruhiger" verhalten und die Spannung allemal ausreicht. Zudem wird der ER nicht so sehr belastet

Die Emittoren von Q2 und Q6 des letzten Planes von Dir, müssen je einen R nach der Mitte, also dem LS Ausgang bekommen, damit die Treiber T einen Bezug haben. Bei geringer Ansteuerung übernehmen die beiden die Last und erst wenn das Basissignal höher wird, steuern die End-T durch. Der R stellt weiterhin den Arbeitspunkt der End-T ein. Mit Hilfe dieser R muß gewährleistet werden, das die End T irgendwo kurz über 0,7V Basisspannung öffnen, wenn an ihnen eine Wechselspannung vom Treiber anliegt. Darunter übernehmen die Treiber die Ausgangsspannung für den LS, welche dann wiederum von eben diesen R begrenzt wird, um die Treiber nicht zu zerstören.
Genau dieser Punkt wird dann auch mit dem Iruhe eingestellt.
Ich mach Dir mal ein Oszibild, damit Du das mit den Übernahmeverzerrungen sehen kannst. Das hängt mit dem aufsteuern eines Silizium PN oder NP Übergangs bei den 0,7V zusammen. Bei Germanium liegt dieser Knick bei ca 0,3V aber die haben dafür auch einen höheren Reststrom.

Ob der Leistungs T BD 250/249 als Treiber zu gebrauchen ist - naja, es ist etwas zu viel des Guten, weil er einen Strom liefern kann, der den max. Basisstom des nachfolgenden BD übersteigt. Das kann mittels der oben genannten R begrenzt werden. Diese R bilden auch hier wieder einen Spannungsteiler.
zucker
Inventar
#25 erstellt: 24. Jul 2004, 19:42




Das obere Bild zeigt die Übernahmeverzerrungen. Sie sind im leisen Bereich deutlich zu hören. In der unteren Kurve ist ein Knick in Höhe der gedachten 0-Linie

Das untere Bild zeigt eine richtige Einstellung des Ruhestromes.

Die obere Kurve ist jeweils die originale vom Fúnktionsgenerator am Eingang der Endstufe.
Die untere Kurve zeigt den Ausgang, als die Spannung, die zum LS geschickt wird.

Ich hoffe mal, es ist zu erkennen, fotographieren ist nicht so mein Ding


[Beitrag von zucker am 24. Jul 2004, 20:46 bearbeitet]
lownoise
Stammgast
#26 erstellt: 24. Jul 2004, 19:46
Hi,

sehr informativer Thread!
Eine kleine Frage habe ich auch. Wie dicht darf man einen Transistor am "äusseren Rand" seiner SOAR betreiben?
Z.Beispiel den hier: http://www.ne.jp/asahi/evo/amp/device/2sc5359.pdf

so long
micha_D.
Inventar
#27 erstellt: 24. Jul 2004, 20:01
Hi

Der SOA-Bereich kann komplett ausgenutzt werden.

Micha
lownoise
Stammgast
#28 erstellt: 24. Jul 2004, 20:17
Also Du meinst, auch ein Dauerbetrieb über Stunden hinweg ist zulässig?
Die SOA gilt doch nur für eine bestimmte Temperatur!?
Bei der Betriebstemperatur muß sich die Grenze doch verschieben?

so long
zucker
Inventar
#29 erstellt: 24. Jul 2004, 20:23
Hallo Lownoise,

der SOA Bereich (hab mich nun auch mal mit dem englischen Namen beschäftigt ), gibt an, bei welchen Vorraussetzungen ein T unter Garantie des Herstellers zu gebrauchen ist.
Am Beispiel des MJ 15024 / 25 wären das bei 80V, 2A Ic.
Er ist aber ohne weiteres bis 12A sicher, nur gibt eben der Hersteller darauf keine Garantie.
Im Thread "Ärger mit TO3" haben wir darüber diskutiert. Da die Kühlfläche zu klein ist, heizt er sich dermaßen auf, das eben die Sichheit der Funktion nicht mehr gewährleistet ist. In dem Fall haben sich die T bei einer Gehäusetemp. von ca 150°C verabschiedet. Die Sperrschichttemp. dürfte wohl um die 170°C betragen haben.
Die SOA bezieht sich aber auf 25°C In wie weit sich die Belastbarkeit bei eben dieser hohen Temp. verringert, sollte im Datenblatt stehen oder man macht Experimente.

Mit der Herabsetzung der Ub ist nun eine Sicherheit vorhanden, die Temp. ist im angegebenem Fall auf 100°C gesunken.
pelmazo
Hat sich gelöscht
#30 erstellt: 24. Jul 2004, 20:55
Hi Micha,


Der SOA-Bereich kann komplett ausgenutzt werden.


Genau. Dazu gibt Ihn ja der Hersteller bei praxisgerechten 25°C Gehäusetemperatur an. Diese Bedingung ist leicht einzuhalten, z.B. durch Betrieb im Eisschrank bei -40°C Umgebungstemperatur, oder durch Betrieb bei 18°C Zimmertemperatur an einem Kühlkörper von 0,1°C/W Wärmewiderstand im Windkanal bei 200km/h Luftgeschwindigkeit. Bei ungeeigneten Umgebungsbedingungen muß man ggf. die Werte geringfügig verringern.

Die Frage ist etwa so zu beantworten wie die Frage: "Kann man beim Auto die äußerste Grenze der Reifenhaftung ausnutzen?"
lionking
Stammgast
#31 erstellt: 24. Jul 2004, 21:40
so hab mal die ruhestromeinstellung usw. rausgenommen und so wie du gesagt hast die basen verbunden und ein dreiecksignal drauf und ich sah die verzerrungen, sie waren nur viel grösser als die von zucker und die obere zacke war kleiner als die untere. ich glaub das ligt daran dan die transistoren nich genau gleiche hfe haben kann das sein?

dann hab ich die basen wieder 'getrennt' und r6 1k eingesetzt, und es brummte doch als ich ihn durch einen 10k widerstand ersetzte war das brummen weg und die basis von q2 war auf ~1,34V (ohne signal am eingang).
dann berechnete ich den strom durch r6: 0,0018A und dann den widerstand, den r10, r11 und r12 zusammen haben müssen und kam auf 744.44 Ohm, entspricht das ungefär deiner vorstellung?
oder hab ich was falsch gemacht/nicht richtig verstanden?
also muss ich doch die schaltung q4,r10,r11,12 so bauen, dass sie einen widerstand von 744Ohm hat oder?

vorher hatte ich probiert mit r10=500R, r11=200R und r12=1k und hab den spannugsabfall an r1 auf 63mV bekommen...
dann hab ich noch q3 und r17 eingebaut und wieder n dreieckssignal an die basis von q3 und am ausgang war das signal unverzerrt nur n bissel ungleichmässig zu sehen und zu höhren, nach verstellen von r10 war es sogar total gleichmässig...

so jezz: wie mach/ berechne ich die widerstände, dass 1/10 des stroms von q4 durch r10,r11 und r12 fliesst?

so das wars erstmal...
zucker
Inventar
#32 erstellt: 24. Jul 2004, 22:00
Hallo Stefan,


sie waren nur viel grösser als die von zucker und die obere zacke war kleiner als die untere. ich glaub das ligt daran dan die transistoren nich genau gleiche hfe haben kann das sein?


bei meinen Oszibildern ist der Ruhestromzweig eingebaut, nicht entfernt. Ich hab nur den ER, in Deinem Fall den R 10 nach oben, also zu UB+ hin verstellt.
Das da bei Dir diese Unterschiede auftraten ist normal, da Du in dem Moment ja nur den R6 und den negativen Zweig am Knotenpunkt R6, Basis Q2, Basis Q6 vorgespannt hast.
Das zeigt Dir nun, wie wichtig der I Ruhe ist.

Der Gesamt R von ca. 750Ohm ist schon i.O.
In dem Fall kannst Du nun den ER auf 100R senken und die Schutz R auf R11 = 500R, R 12 = 250R ebenfalls senken. Im Regelfall nimmt man den oberen R etwas höher als den unteren, um eine feinfühligere Regelung zu bewerkstelligen.

Das es gebrummelt hängt damit zusammen, daß in dem Fall als Vorspanne die 1K zu wenig waren. Es floß also ohne Gegenkopplung über Q4, R11, R10, R12 zu viel Strom durch die Basis von Q2.
Hättest Du den R6 noch weiter verringert, könnte der Q2 den hohen Basistrom nicht mehr verarbeiten und er wäre kaputt gegangen.

Was Du nun tun kannst, ist den I Ruhe zu messen. Dazu muß das A Meter zwischen Ub+ und C des End-T. Dort kannst Du nun ablesen, wie sich die Regelung über den Q4 auswirkt.


[Beitrag von zucker am 24. Jul 2004, 22:00 bearbeitet]
pelmazo
Hat sich gelöscht
#33 erstellt: 24. Jul 2004, 22:38
Zucker hat womöglich einfach mehr Signal draufgegeben, dann fallen die Zacken weniger auf. PNP und NPN typen sind nie ganz gleich, da kann's schon mal Unterschiede in der Größe/Form der Zacken geben.

Hattest Du den Gummi-Zener schon drin als es gebrummt hat? Oder war zwischen den Basen gar nix mehr? R6 drin, Basen getrennt und nix dazwischen ist eine schlechte Idee.

R6 dimensioniert man normalerweise zuerst, und zwar anhand des Stroms, den man im Ruhezustand durch die Spannungsverstärkungsstufe (Q3) haben will. Man hat da ein wenig Gestaltungsfreiheit, die Randbedingungen sind die maximale Verlustleistung von Q3 und R6. Je geringer der Strom desto eher bekommt man auch Geschwindigkeitsprobleme, weil im dynamischen Betrieb Lastkapazitäten umgeladen werden müssen. In der Praxis wird der Strom ein paar mA sein, 5mA sollte ein tauglicher Anfangswert sein. Der entsprechende Wert für R6 läge also bei 3,3kOhm.

Mit diesem Strom dimensioniert man jetzt den Gummi-Zener. 1/10 dieses Stroms sollen durch die Widerstandskette fließen, wobei über sie ungefähr 2,5V abfallen. Das ergibt 5kOhm Gesamtwiderstand. Der Teil des Widerstandes oberhalb des Schleifers ist dabei ungefähr dreimal so groß wie der unterhalb, da am unteren Teil 0,7V abfallen. Das sollte die Schleifer-Mittelstellung sein. Also 1,25kOhm unterhalb, der Rest oben. Daraus würde ich für R10/R11/R12 folgendes destillieren: 500Ohm/3,3kOhm/1kOhm. Das sollte genug Spielraum für die Einstellung lassen.

Du hast bei Deiner Rechnung vermutlich das Detail mit 1/10 vergessen, oder? Obwohl, dann stimmt's auch nicht...

Übrigens, es ist kein Fehler, eine Faust voll BC548/558 o.ä. in der Grabbelkiste zu haben. Das sind die Allerweltstransistoren, die man immer dann nimmt wenn man keinen speziellen Grund hat etwas anderes zu nehmen. Es gibt garantiert 100 andere Typen, die man genauso nehmen könnte, aber die werden auch nicht billiger sein. Wenn Dir jemand eine Tüte mit 100 Stück für 'nen Euro anbietet, schlag zu. Du mußt bloß bei einer Sache vorsichtig sein: diese Typen vertragen nur bis zu 30V zwischen Kollektor und Emitter bzw. Basis. Das hat man schnell überschritten in einem Verstärker. Höhere Spannungen vertragen die Typen BC546/547/556/557. Siehe Datenblatt. BC549/550/559/560 sind entsprechende Typen mit weniger Rauschen, was für die differenzielle Eingangsstufe interessant sein könnte.
pelmazo
Hat sich gelöscht
#34 erstellt: 24. Jul 2004, 22:53

bei meinen Oszibildern ist der Ruhestromzweig eingebaut, nicht entfernt. Ich hab nur den ER, in Deinem Fall den R 10 nach oben, also zu UB+ hin verstellt.


Ah, klar, das ist auch eine Erklärung.


Der Gesamt R von ca. 750Ohm ist schon i.O.
In dem Fall kannst Du nun den ER auf 100R senken und die Schutz R auf R11 = 500R, R 12 = 250R ebenfalls senken. Im Regelfall nimmt man den oberen R etwas höher als den unteren, um eine feinfühligere Regelung zu bewerkstelligen.


Man sollte den Gesamt-R nicht so niedrig wählen, daß nichts mehr für den Transistor Q4 übrigbleibt, wenn das zu verstärkende Signal maximal positiv ist, also wenn durch R6 der minimale Strom fließt. Das ist natürlich kein Problem mehr, wenn R6 durch eine Stromquelle ersetzt wird.

Man wählt den oberen R nicht etwa wegen der feinfühligen Regelung größer, sondern wegen des Spannungsbereichs den man abdecken will. Das Ding heißt nicht umsonst Vbe-Multiplizierer. Die sich ergebende Gesamtspannung ist die Vbe-Spannung von Q4 (also ungefähr 700mV) multipliziert mit dem Verhältnis zwischen Gesamtwiderstand und unterem Teilwiderstand des Spannungsteilers. In unserem Fall muß die Spannung 4*Vbe ergeben, wegen der insgesamt 4 Basis-Emitter-Strecken der Leistungs-Darlingtons, die man vorspannen muß. Ergo muß der Spannungsteiler 4:1 teilen, ergo muß der obere Teilwiderstand den dreifachen Wert des unteren Teilwiderstands haben.


Was Du nun tun kannst, ist den I Ruhe zu messen. Dazu muß das A Meter zwischen Ub+ und C des End-T. Dort kannst Du nun ablesen, wie sich die Regelung über den Q4 auswirkt.


Stimmt. Ich finde es allerdings einfacher, die Spannung über die Emitterwiderstände der Leistungstransistoren zu messen, weil man dazu keine Verbindung auftrennen muß.
lionking
Stammgast
#35 erstellt: 24. Jul 2004, 23:16
so, jezz hab ichs glaubich auch kapiert und werds mal testen...

jetzt fehlen mir noch die widerstände zwischen emitter q2/q5 und ausgang, kann ich da auch 0,47R nehmen, wohl eher nicht oder? was kann ich da nehmen und wie berechne ich die??
pelmazo
Hat sich gelöscht
#36 erstellt: 24. Jul 2004, 23:46

jetzt fehlen mir noch die widerstände zwischen emitter q2/q5 und ausgang, kann ich da auch 0,47R nehmen, wohl eher nicht oder? was kann ich da nehmen und wie berechne ich die??


Da gibt's so weiß ich keine Formel dafür. Probier's in Deiner Konfiguration mit irgendwas um 100 Ohm herum. Wenn Du mehrere parallel geschaltete Endtransistoren treiben müßtest kanns auch deutlich niedriger werden.

Eine interessante Variante ist es, wenn Du nur einen (doppelt so hohen) Widerstand nimmst und zwischen die Emitter von Q2 und Q6 legst, ohne Verbindung zum Ausgang. Das hat den Effekt daß die Basen der Endtransistoren auch umgekehrt vorgespannt werden können, so daß sie schneller sperren (die Eingangskapazität der Transistoren wird schneller entladen). Ein zum Widerstand parallel geschalteter Kondensator verstärkt den Effekt noch. Das ist aber eher ein unbedeutendes Detail im Moment.
lionking
Stammgast
#37 erstellt: 25. Jul 2004, 00:14
danke, ich werds mal probieren.

nunja ich hab jetzt die ruhestromregelung so aufgebaut, jedoch brummt es n bissel(man höhrt es vor allem, aber auch die sinuskurve der testfrequenz bewegt sich hoch und runter) ich denk mal so 100hz, wenn ich das netzteil ausschalte höhrt das brummen auf und das testsignal geht nochn bissel weiter(wegen den glättungselkos).
und q1 wird n bissel warm, während q5 kalt bleibt. woran liegt das, ich denk mal das hängt mir dem brummen zusammen, aber woher kommt das??

es scheint mir auch so, dass das die positive Vcc mehr belastet wird als die negative(mehr spannungs abfall). is das normal??? und wie kommt das?
vcc- =0,1A VCC+ =0.8A!!!!!!!

alle transistoren bis auf q1 und q5 sind jezz bc548C/558C
und ich hab noch keine condensatoren drinn


edit=ströme hinzugefügt


[Beitrag von lionking am 25. Jul 2004, 00:24 bearbeitet]
pelmazo
Hat sich gelöscht
#38 erstellt: 25. Jul 2004, 11:40
Keine C drin? Dann schwingt er vielleicht.

100Hz Brumm ist wohl der Restbrumm nach der Siebung. Q1 wird wohl voll durchgesteuert sein. Du hast vermutlich einen satten Gleichspannungsanteil am Ausgang.

Wie sieht denn jetzt die Schaltung aus? Ich habe da etwas den Faden verloren. Kannst Du Netzteil und Lautsprecher mit einzeichnen?
Krümelmonster
Inventar
#39 erstellt: 25. Jul 2004, 12:35
Hi
Ich hab zwar schon lange nichts mehr gepostet, aber ich hatte etwas wenig Zeit.
Wenn ich das so lese, würde ich mir wünschen, wir könnten uns alle zusammensetzten und Wissen und Erfahrungen austauschen. Leider wohnen aber warscheinlich alle in ganz Deutschland verteilt.
Ihr kennt Euch alle echt gut aus und Lionking lernt offensichtlich schnell dazu; > schön sowas zu sehen.
Ich hatte halt auch noch nie eine Komplette Endstufe selber durchentwickelt, weil es ja sooooo viele Beispiele mit unterschiedlichsten Qualitäten und Ansprüchen gibt, die man nachbauen könnte.
Lediglich eine Röhrenendstufe wollte/will ich mir entwickeln, mit Röhren, die man halt so rumliegen hat und nicht mehr soo oft braucht (PL504, A oder Gegentakt!? k.A.).
Leider scheitert es immer am Ausgangsübertrager.
Die gibts zwar, aber kosten viiiel Geld (ab ca. 90€).
Ich finds schön, wenn doch noch etwas gebastelt wird.
In diesem Sinne...........
Grüße,
thomas
lionking
Stammgast
#40 erstellt: 25. Jul 2004, 13:30
so hab mal n plan gemacht: Hier klicken!!
vorm trafo is natürlich noch ne sicherung und n schalter...
ich hab kein symbol für ls gefunden und hab einfach n widerstand genommen...

ja, hab 5V DC am ausgang... wie krig ich das weg?
is da doch nohc was an der ruhestromeinstellung falsch?
zucker
Inventar
#41 erstellt: 25. Jul 2004, 19:48
Hallo pelmazo,



Man wählt den oberen R nicht etwa wegen der feinfühligen Regelung größer, sondern wegen des Spannungsbereichs den man abdecken will. Das Ding heißt nicht umsonst Vbe-Multiplizierer. Die sich ergebende Gesamtspannung ist die Vbe-Spannung von Q4 (also ungefähr 700mV) multipliziert mit dem Verhältnis zwischen Gesamtwiderstand und unterem Teilwiderstand des Spannungsteilers. In unserem Fall muß die Spannung 4*Vbe ergeben, wegen der insgesamt 4 Basis-Emitter-Strecken der Leistungs-Darlingtons, die man vorspannen muß. Ergo muß der Spannungsteiler 4:1 teilen, ergo muß der obere Teilwiderstand den dreifachen Wert des unteren Teilwiderstands haben.

das werde ich mal im "Wissen Thread" einbauen. danke
Zweck0r
Moderator
#42 erstellt: 25. Jul 2004, 20:08
Hi,

das kann so (noch) nicht funktionieren, die Basis von Q3 hängt ja in der Luft. Die Restspannung am Ausgang bekommst Du ohne Differenzverstärker auch nicht klein genug, da würde ich auf jeden Fall einen Auskoppelelko nehmen.

Die Änderungen im einzelnen:

1. Q2 und Q6 ersetzen durch die von zucker empfohlenen BC 141 und 161 oder BC 639/640. 548 und 558 sind als Treiber zu schwach.
2. Zwischen Ausgang und Lautsprecher einen Elko 2200 µF, Pluspol an den Emitterwiderständen. Der andere Anschluss des Lautsprechers kommt dann an MINUS, nicht an Masse !
3. Zwischen Basis und Collector von Q3 einen Widerstand setzen (Gegenkopplung). Den so wählen, dass die Ausgangsspannung etwa auf Massepotential liegt. Mit 220 kOhm anfangen und größere Werte nehmen, wenn die Differenz noch zu groß ist.
4. Das Eingangssignal über einen MKT-Kondensator mit 0,47 µF an die Basis von Q3 anschließen.

Dann den Ruhestrom z.B. auf 50 mA und das Ding sollte halbwegs verstärken.

Grüße,

Zweck
lionking
Stammgast
#43 erstellt: 25. Jul 2004, 20:28

2. Zwischen Ausgang und Lautsprecher einen Elko 2200 µF, Pluspol an den Emitterwiderständen. Der andere Anschluss des Lautsprechers kommt dann an MINUS, nicht an Masse !


wieso den ls nach Minus??
das macht man doch nur, wenn man keine symetrische versorgung hat und somit Minus dann zur masse wird.
und soweit ich weiss braucht man bei symetrischer versorgung auch kein entkoppelelko obwohl es zu testzwecken villeicht angebracht wäre um nich die ganze gleichspannung auf den lautsprecher loszulassen...

ich hoffe ich bin da richtig informiert...
Zweck0r
Moderator
#44 erstellt: 25. Jul 2004, 20:48
Um den Lautsprecher ohne Elko anschließen zu können, muss der Verstärker den Gleichspannungsoffset sehr klein halten können und das klappt nur mit einem Differenzverstärker. Bei dieser Schaltung köntest Du zwar mit dem Gegenkopplungswiderstand zwischen B und C von Q3 die Spannung auf 0 V abgleichen, sie würde aber sofort thermisch weglaufen. Deshalb der Elko. Der lädt sich auf den Gleichspannungsanteil am Ausgang auf und subtrahiert ihn davon. Der Elko bildet mit dem Lautsprecher einen Hochpaß, der den Gleichanteil (0 Hz) und die thermischen Schwankungen (<<1 Hz) aussortiert. Der andere Pol des Lautsprechers muss dabei an Minus, weil der Elko einen Gleichanteil braucht. Verpolte Aufladung schadet Elkos.

Grüße,

Zweck
zucker
Inventar
#45 erstellt: 25. Jul 2004, 21:42
Hallo Zweck,

er hat da weiter oben eine Diffstufe bei gehabt, die war allerdings noch ohne Symmetrie, sollte aber dennoch erstmal funktionieren.

Stefan, Du solltest den ganzen Plan nochmal zeichnen, dann wird es anschaulicher.
Wenn Du die Basis des T3 ohne Beschaltung läßt, also so, daß er gesperrt ist, kann die I-Ruhe Schaltung an sich nicht richtig funktionieren, da ihr der Bezug nach minus fehlt. Das heißt, am Punkt R3, T4, R11 fehlt das entgegenwirkende 0 Potential. Dadurch steuert der T2 mehr auf, weil über R6 eine noch zu große Spannung kommt. Dadurch wird T1 leitender als T5 und deswegen kommen die +5V am Ausgang.
T6 erhält sein +Potential an seiner Basis und leitet daher weniger bis nicht.

Der R über die CB Strecke des T3, so wie @ Zweck es geschrieben hat, öffnet den T3 leicht. Dadurch wiederum fließt ein Strom über seine CE Strecke, der dann, über den T4, eine Kompensation am Knotenpunkt R6, T4, R11, T2 vornimmt, um die Spannung an der Basis von T2 zu reduzieren.
Ohne minus Potential am E des T4 kann sich auch kein negativeres Potential an R6 einstellen.
pelmazo
Hat sich gelöscht
#46 erstellt: 25. Jul 2004, 21:42

ja, hab 5V DC am ausgang... wie krig ich das weg?
is da doch nohc was an der ruhestromeinstellung falsch?


Erstmal danke für die neue Schaltung. Da sieht man doch gleich wo der Fehler ist! Wenn ich mir überlege wie lange man da ohne Schaltung in die Irre laufen kann...

Wie ZweckOr schon geschrieben hat, ist die Basis von Q3 unbeschaltet. Das bedeutet, daß ohne Eingangssignal, also im Leerlauf, Q3 sperrt. R6 zieht damit die Basis von Q2 (und letztlich auch Q6) nach oben, was dazu führt daß Q2 und Q1 öffnen und der Ausgang ebenfalls nach oben gezogen wird. Daher die Gleichspannung am Ausgang. Es wundert mich ein wenig, daß es nur 5V sind, ich hätte sogar mehr erwartet. Das ist übrigens nicht ungefährlich für Lautsprecher und/oder die Ausgangstransistoren. Schnell hat man da mal was abgefackelt.

Im Leerlauf müßte eigentlich die Basis von Q2 auf etwa 1,4V und die von Q6 auf -1,4V liegen. Dann wäre der Ausgang auf 0. Dazu muß Q3 quasi "halb" geöffnet sein, so daß gerade so viel Strom durch R6 fließt, daß die gewünschten Spannungen an Q2 und Q6 entstehen. Das ist gewissermassen ein Problem der Regeltechnik. Der Ist-Wert wird mit einem Soll-Wert verglichen, und die Differenz (der Fehler) führt zu einer Anpassung des Steuersignals.

Das Steuersignal ist das Signal an der Basis von Q3. Das muß also fehlerabhängig gesteuert werden. Auftritt Differenzverstärker (tata!). Dieser vergleicht den Soll-Wert (am Eingang) mit dem Ist-Wert am Ausgang, und die Differenz wird auf die Basis von Q3 gegeben.

Du brauchst also keine andere Ruhestromeinstellung oder sonstige Dinge, sondern Du mußt nur den Verstärker komplettieren, wie er ursprünglich geplant war, mit einer differenziellen Eingangsstufe. Die sorgt dann automatisch dafür, daß der Ausgang im Ruhezustand auf 0 liegt - wenn sie korrekt dimensioniert ist.

Das mit dem Elko am Ausgang wie ZweckOr geschrieben hat stimmt zwar alles, ich finde aber daß man an dieser Stelle wahrscheinlich besser direkt zum Aufbau der differenziellen Eingangsstufe übergeht, anstatt eine "Zwischenlösung" anzustreben. So wie Deine bisherige Schaltung aussieht, sollte sie wenigstens halbwegs funktionieren. Mit Eingangsstufe hättest Du dann schon einen kompletten Verstärker, wenn der auch noch viel Verbesserungspotenzial birgt.

Aber Du bist der Bastler, lionking, Du bestimmst wie's weitergeht ;-)
lionking
Stammgast
#47 erstellt: 25. Jul 2004, 22:00
ok jezz hab ich verstanden


ich denke so wie du, pelmazo, dass wir den verstärker gleich vervollständigen sollten, ohne zwischenlösung, da ich sowieso eine diffstufe bauen wollte...

also denke ich sollten wir mit der differenzstufe weitermachen, wenn der rest dafür schon in ordnung ist.

und am schluss noch optimieren
pelmazo
Hat sich gelöscht
#48 erstellt: 25. Jul 2004, 22:43

also denke ich sollten wir mit der differenzstufe weitermachen, wenn der rest dafür schon in ordnung ist.


Also neuer Schaltplan

Laß erstmal die Konstantstromquelle aus deinem alten Schaltplan weg (Q8 und so), und nimm einfach einen Widerstand. Alles erst mal so einfach wie möglich.

Dann dimensionieren wir das mal.

Zur mentalen Vorbereitung eine Hausaufgabe (mal sehen ob Du das hinkriegst):

Ich habe Dir beschrieben, daß man im Leerlauf bei Deiner bisherigen Schaltung Q3 quasi "halb" öffnen muß, so daß genau der "richtige" Strom durch R6 fließt.

a.) Wie groß ist dieser Strom?
b.) Wir nehmen an daß man den Strom durch die Basis von Q2, Q3 und Q6 vernachlässigen kann. Wie groß ist unter dieser Voraussetzung der Spannungsabfall an R17?
c.) Wie groß ist folglich die Spannungsdifferenz zwischen Basis Q3 und -VCC?

Die Antwort auf diese Fragen ist wichtig für die Dimensionierung der Eingangsstufe.
lionking
Stammgast
#49 erstellt: 26. Jul 2004, 02:01
ich muss dich leider enttäuschen ich krigs nich hin

is nicht eigentlich die spannung für die durchsteuerung eines transistors ausschlaggebend? wieso rechne ich dann den strom uber r6 aus? ich bin irgendwie grad n bissel durcheinander

kann das sein das der strom über r6 dann(um 1.4V an der basis von q2 zu bekommen) 0.43mA sein muss? doch eigentlich mehr oder?

kann es sein dass der spannungsabfall an r17 ~0.8V ist?

dann müsste die spannungsdifferenz um 1,5 liegen?

help
pelmazo
Hat sich gelöscht
#50 erstellt: 26. Jul 2004, 16:42

ich muss dich leider enttäuschen ich krigs nich hin


Das habe ich befürchtet.

Das ist aber schon eher allgemeines Elektronik-Knowhow und weniger Verstärker-Knowhow. Die praktische Anwendung der Kirchhoffschen Regeln scheint mir da noch im Argen zu liegen. Das ist absolutes Grundwissen, ohne das Du mit praktisch jedem Elektronikprojekt in Schwierigkeiten kommen wirst (es sei denn es geht um's reine Kopieren eines fertigen Schaltplans).


is nicht eigentlich die spannung für die durchsteuerung eines transistors ausschlaggebend? wieso rechne ich dann den strom uber r6 aus?


Ein Transistor ist ein stromgetriebenes Bauteil. Er verstärkt Ströme. Spannungen treten dabei quasi im Nebeneffekt auf. (Ok, das ist etwas zu radikal vereinfacht...). R6 stellt den Lastwiderstand für Q3 dar. Die Rolle von R6 ist es daher, den von Q3 gesteuerten Strom in eine Spannung umzuwandeln. Wir rechnen hier rückwärts, also wir haben die gewünschte Spannung (1,4V nach Masse) und suchen den zugehörigen Strom.


kann das sein das der strom über r6 dann(um 1.4V an der basis von q2 zu bekommen) 0.43mA sein muss? doch eigentlich mehr oder?


Mehr. Du hast offenbar einfach 1,4V/3,3kOhm gerechnet. Über R6 fallen aber nicht 1,4V, sondern VCC-1,4V ab.


kann es sein dass der spannungsabfall an r17 ~0.8V ist?


Wie hast Du das ausgerechnet?


dann müsste die spannungsdifferenz um 1,5 liegen?


Das wäre richtig wenn das vorige Ergebnis stimmen würde.

Noch'n Versuch?
lionking
Stammgast
#51 erstellt: 26. Jul 2004, 18:19
Danke, das hat mir geholfen!

also ~5mA und über r6 fallen dann 16,6V ab.
is das besser?

wie ich auf 0,8V gekommen bin weiss ich nicht mehr

wenn da 5mA durch r17 kommen, müsste der spannugsabfall 0,6V sein, aber q3 is doch noch gesperrt oder? also 0V

die 1,5 hab ich mir gedacht, da q3 ab ~0,7V öffnet und 0,8V+0,7V=1,5V, naja...

kirchhoffsche regeln und so hab ich noch nicht gelernt, nur in som buch gelesen. auch das ohmsche gesetz wurde in der schule nur kurz erwähnt aber nicht angewendet, naja deswegen bin ich noch nich so bewandert in sachen berechnung von strom spannung und widerständen...
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