Realisierung einer einfachen AB-Verstärkerschaltung

Schon mal über R9 und R10 einen Elko gehangen/simuliert ?
; sollte Wunder bringen

Grüße

Hallo,

danke für die Antwort, verstehe aber nicht was ich mit einem Elko über R9 und R10 erreichen soll. Soll ich die Basen wechselstrommäßig kurschließen?

Ich würde mal sagen, das funktioniert nicht.

Du hast die Basisvorspannung von Q1 mit R11 und R9 aufgebaut, hast da aber keinerlei Stromstabilisierung, also kein R im Emitter des Q1. Das bedeutet, dass Q1 absolut temperaturstabil und die Speisung absolut spannungsstabil sein müsste. Das ist in der Praxis nicht der Fall. Du musst folglich in die Emitter von Q1 und Q2 Widerstände einfügen, um den Arbeitspunkt einigermassen stabil zu halten.

Zweitens hast Du eine relativ hohe Verstärkung der ersten Transistoren, weil diese in sich nicht gegengekoppelt sind. Andererseits verschenkst Du mit dem Spannungsteiler R9 zu R11 die Verstärkung wieder.

Theoretisch könnte man auf R11 und R15 verzichten und die Widerstände R9 und R10 so anpassen, dass aus Ib und hfe ein vernünftiger Ic entsteht.
Dann hätten wir keine Verzerrungen, weil Ic von Q1 und Q2 dem Ib dieser Transistoren proporzional ist. Und mit einem linearen IC von Q1 und Q2 haben wir auch eine lineare Ansteuerung von Q3 und Q4.
Aber mit diesen hohen Widerständen verschenken wir wieder die ganze Verstärkung.

Du hast nun durch den Spannungsteiler ein Mittelding geschaffen.
Und da ja Ic = hfe mal Ib ist, andererseits aber Ube nicht linear ist, hast Du natürlich eine krumme Angelegenheit. Durch die Gegenkopplung wird das Ausgangssignal wieder linearisiert.

Die Elkos über den Widerständen würden die Verstärkung wieder herstellen, also den Verstärkungsverlust durch den Teiler aufheben. Damit wäre das Ausgangssignal des OPV um Faktor 40 kleiner. Es bestände also keine Gefahr, dass dieser übersteuert würde, was jetzt nicht garantiert ist.

Es gibt aber zwei Probleme: Erstens werden diese Elkos über Die be-Strecke geladen, was je nach Kapazität zu einem vollen Durchsteuern von Q1 und Q2 führt und somit auch Q3 und 4 voll durchsteuert, also einen Kurzschluss bewirkt.

Zweitens haben wir dann die volle, ungegengekoppelte Verstärkung der Transistorschaltung plus die Verstärkung des OPV. Das alles kann zu Schwingneigung führen.

Ich würde in die Emiter von Q1 und Q2 einen Widerstand einfügen, an welchem so rund 0,5V im Ruhestromfall stehen würden. Natürlich ist dann die Kette R9, 10, 11, 15 neu zu berechnen.

Weiter könnte man in die Basen jeweils einen Widerstand einfügen, damit parallel zu R11 und R15 zwei in Reihe liegende Dioden die Ladung der zusätzlichen Elkos übernehmen könnten.
Diese Basiswiderstände sind so zu berechenn, dass der Basisstrom maximal 1mA werden kann.
Und sicherheitshalber kann man parallel zu R3 ebenfalls einen Elko einfügen, dessen Ladezeit etwas grösser ist als jene der Elkos über R9 und R10. Damit würde der Kurzschluss der Endtransistoren vermieden.

Hallo,

danke für die Mühe richi. Ich habe jetzt einen 1Ohm Widerstand als Emitterwiderstand eingefügt, ich hoffe das reicht. Den Spannungsteiler habe ich jetzt auch weggelassen, jetzt sind nur noch zwei Vorwiderstände da.


Die Vorwiderstände sind so groß, dass man eine 4Ohm Last noch voll aussteuern kann (Ausgangsspannung OPV ca. 16V). Würde ich die Widerstände kleiner machen, würde auch mehr Basisstrom fließen. Der OPV steuert weniger aus, dafür fließt viel mehr Kollektorstrom durch die Ruhestromeinstellung (ca. 400mA).
Mit den jetzigen 22k fließt ca. 200mA.


Der Ruhestrom ist jetzt 100mA, der Klirrfaktor egal bei welcher Last ist besser als -60dB (0,1%), was mir immer noch als zuviel erscheint. Deswegen auch meine Frage im vorigen Post, die andere Schaltung hat mit den speziellen Werten wo die Signale sehr verzerrt sind einen tollen Klirrfaktor, die normalen Schaltungen wo alles nach Plan funktioniert immer nur 0,1%.


Hier noch Ausgangssignal, Eingangssignal und OPV Ausg.

Kann man die Schaltung so bauen?

Mfg Stefan

Diese Schaltung wird so nichts.
Jetzt hast Du zwar den Spannungsteiler durch reine Widerstärne ersetzt, aber Du hast an den Basen von Q1 und Q2 nach wie vor eine Wechselspannung von maximal etwa 50mV, am Ausgang des OPV aber 16V. Das bedeutet, dass Du folglich rund 50dB Verstärkung verschenkst, die eigentlich zur Klirrreduktion gebraucht würde.
Du kannst es drehen wie Du willst, mit dieser Schaltung funktioniert sowas nie.
Weiter darf die Betriebsspannung nicht schwanken, weil damit der Arbeitspunkt verändert würde. Und letztlich hast Du noch keine Ruhestromeinstellung verbaut. Ich bin mir absolut sicher, dass dieses Ding in der Praxis hochgeht wie eine Rakete, allein schon aus Bauteil-Toleranzgründen.
Weiter wird ohne die früher erwähnten Elkos über R9 und R10 der Klirr nie runter kommen, mit diesen Elkos aber wird es beim Einschalten zu einem Kurzschluss kommen, der nur durch einen zusätzlichen grossen Elko über R3 verhindert werden kann. Nun sind aber diese Elkos geladen und müssen über Dioden wieder entladen werden. Das ergibt einen Rattenschwanz von Schaltung, nur damit wir dort hin kommen, wo wir mit einer einfacheren Schaltung (Darlington im Ausgang) auch landen würden.
Weiter sind solche Simu-Programme ja schön und recht, aber ich bin überzeugt, dass der OPV im tatsächlichen Betrieb schwingt und dass man die Transistoren bezüglich hfe handselektiren müsste.





Hier zwei mögliche Schaltungen, die funktionieren. Bei der oberen wird die Speisung des OPV als Steuerausgang genutzt und damit Darlingtons angesteuert.
Bei der unteren Schaltung werden die Darlingtons direkt vom OPV-Ausgang angesteuert.
Die Eingänge sind jeweils symmetrisch ausgeführt, was natürlich nicht notwendig wäre. Ebenso ist bei der unteren Schaltung eine künstliche Masse realisiert. Dies, weil der Verstärker auch mit asymmetrischer Speisung betrieben wurde.
Ich stelle die beiden Schaltungen einfach mal zur Diskussion und Du siehst, dass sie mitsamt Temperaturüberwachung nicht komplizierter sind als das, was Du aufgezeichnet hast. Und sie haben beide den Vorteil, dass sie existieren und im Einsatz waren.

So, hab jetzt lange genug herumsimuliert und das Problem kann ich weiterhin nicht lösen. Ich schaffe es einfach nicht eine ordentliche Spannungsverstärkung einzubauen. Wenn doch, geht meistens der Klirrfaktor rauf.

Deshalb habe ich eine neue Schaltung "entworfen":

http://www.imp.cc/hifi/verst/ABVerst_Schaltung5.gif
Es sind eigentlich zwei Endstufen im Brückenbetrieb, wobei nur die OPVs die Spannungsverst. übernehmen. Mit einer Speisespannung von max. 22V erhalte ich so ein Ausgangssignal von ca. 19V Spitze am OPV und 16V Spitze am Ausgang (eff. 11,3V).
Einziges Problem: durch die Kondensatoren entkopple ich den OPV von den Gleichspannungen, deshalb regelt er bis auf die Versorgungsspannung. Deshalb muss ich irgendwie eine Offsetkorrektur vornehmen. Aber wenn das passt siehts so aus:


Klirrfaktor ca. -100dB (0,01%) bei Volllast (8Ohm), besser als -100dB bei 4Ohm und 2Ohm Last.
Max. Ausgangsleistung: Bei 8Ohm 55W RMS, 4Ohm 110W RMS usw.

Vorteil: Ich brauch nur eine einzige Versorgung, Nachteil: Brauche zwei OPVs und zwei Garnituren Endstufen-Trans.

Kann die Schaltung so funktionieren?
Der Ruhestromeinstellungs-Widerstand wird später durch eine richtige Schaltung ersetzt!!

Mfg Stefan

Jetzt kommen wir einer brauchbaren Schaltung doch schon wesentlich näher.

Bisher hatten wir doch das Problem, dass wir am Spannungsteiler der ersten Transistor-Basen die ganze Verstärkung verheizt haben. Hier nun ist das Problem nicht mehr vorhanden.

Du kannst also (nehmen wir nur den linken Teil) R1 halbieren und den OPV in die Mitte anschliessen. Dann haben wir zwar einen Teiler, aber nur noch 16k zu 190k.
Und wir können den jeweils halben R1 mit einem Elko überbrücken. R1 wird später tatsächlich durch eine Temperaturschaltung ersetzt.

Was nun noch nachteilig ist, ist die Verstärkung bis DC. Wenn man R6 nicht direkt nach Masse führt, sondern über einen Elko an Masse legt, wird die Verstärkung der Schaltung für Gleichspannung = 1 und somit sind allfällige Offsetspannungen fast komplett ausgeregelt.

Was jetzt noch bleibt, ist die Tatsache, dass die beiden Kanäle gegenphasig anzusteuern sind. Die beiden Generatoren im Schaltbild müssen also gegenphasig laufen, oder vor dem einen Endstufenzweig ist eine Inverterschaltung anzubringen oder die eine Schaltung wird nicht am Noninvers angesteuert, sondern am Invers.

Wie hoch der Klirr tatsächlich wird, hängt von der OpenLoop-Verstärkung des OPV bei 20kHz ab. Wenn wir bei 20kHz 70dB Open Loop haben und die Grundverstärkung der Endstufe auf 20dB festlegen, so haben wir eine Verstärkungsreserve von 50dB. Damit wird der Klirr auch tatsächlich auf rund 0,3% oder kleiner beschränkt.

Du sprichst den Nachteil von zwei OPV und zwei Endstufentransistoren an. OPV sind billig, Transistoren auch (im Vergleich zum Netzteil, den Kühlkörpern und allem anderen Gemüse). Und bei einer Brückenschaltung hast Du keinen hohen Strom auf der Masse. Diese wird also nicht versaut und eine versaute Masse (der Lautsprecherstrom fliesst ja üblicherweise über die Masse) macht jeden Klirr zum Horror. Weiter werden dauernd + Speisung und - Speisung gleichmässig belastet. Es gibt also keine asymmetrische Netzteilspannung.

Wichtig ist einfach, dass die Speisung des OPV stabilisiert ist. Du gehtst hier an die Grenze dessen, was der OPV verträgt. Ohne Stabilisierung wäre die Spannung im Leerlauf höher als erlaubt, zumindest wenn man noch eine Netz-Überspannung von 12% einrechnet. Andererseits wird die Leistung bei Netz-Unterspannung von 10% und voller Last deutlich einbrechen, weil die Betriebsspannung nicht mehr 22V beträgt. Und die ganze Endstufe an einer stabilisierten Speisung zu betreiben, wäre Verhältnisblödsinn.

Übrigens ist ein Klirr von -100dB ein Faktor von 0,001%.
Dazu muss aber das Netzteil in der Lage sein, eine saubere Betriebsspannung zu liefern. Und ob Leitung und Klirr bei 2 Ohm Last tatsächlich noch so sind wie simuliert, bezweifle ich ganz entschieden.

Bei 4 Ohm wäre die theoretische Grenze bei etwa 128W, entsprechend 8A. Das ergibt einen Basisstrom des ersten Transistors von 15 bis 40mA, je nach Transistor. Und damit ist der OPV überfordert. Sowas geht wie in meinem Beispiel mit kleinen Leistungen.

Hallo richie,

wiedereinmal danke für deine umfangreiche Antwort. Schade eigentlich, dass mich alle anderen im Stich lassen.



Die Schaltung ist jetzt soweit modifiziert, dass DC mäßig alles passt. Den Hochpass habe ich für 1Hz Grenzfrequenz dimensioniert, ebenso die Überbrückungskondensatoren für die Wechselspannung.
Die Stromverstärkung sollte eigentlich kein Problem darstellen, notfalls kann man ja noch einen Stromspiegel einbauen?

Wegen der Spannungsstabilisierung: Spannungsregler für 22V gibts anscheinend nicht, und 18V wären eigentlich zu wenig. Eine (oder mehrere) Zener Dioden sollten aber reichen?

Mfg Stefan

So, jetzt habe ich mal die Schaltung komplettiert und durchgerechnet (ohne Simu-Programm selbstverständlich) und die Werte entsprechend angepasst. Du kannst sie ja mal simulieren und noch Transistoren raus suchen.
Viel Vergnügen.
Richi

Falls noch Fragen sind, ich bin noch bs heute nachmittag da, dann ist erst mal Ostern

Danke richi!

Mfg

Hallo,

jetzt hab ich zwar eine Schaltung die wahrscheinlich funktioniert, aber ich hätte trotzdem gerne eine höhere Ausgangsspannung. Also hab ich mir eine neue Schaltung überlegt:



Der OPV ist global gegengekoppelt und in sich selbst (wegen Offset). Danach folgt eine Emitterschaltung mit Arbeitspunkt bei -28V. Die Verstärkung ist so ausgelegt, dass bei 1V Eingangsspannung der OPV 1V Ausgangsspannung liefert und der Verstärker voll ausgesteuert wird.

Kann die Schaltung so funktionieren?

Mfg Stefan

Eigentlich nein.
Das erste Problem (von L nach R) ist die fehlende Gegenkopplung vom Ausgang her.

Korrektur!! Ich habe soeben die Gegenkopplung gesehen. Nur ist sie rein wechselspannungsmässig, sodass keine DC-Offset-Korrektur stattfindet, bezw. damit der OPV in ein Abseits manöveriert wird. Der Klirr und die Emitterwiderstände sind also teilweise ausgeglichen, wobei die Gegenkopplung des OPV in sich (R3) mit einem grösseren R und einem kleinen C parallel dazu realisiert werden sollte. Ausserdem muss man beachten, dass R16 ein Stück weit die Eingangsimpedanz der Schaltung darstellt und somit eindeutig zu tief ist.

(Damit hast Du den vollen Klirr, der in Q1 und den nachfolgenden Transistoren entsteht, auf dem Ausgang.
Zweitens hast Du einen relativ hohen Ri des Verstärkers (tiefer Dämpfungsfaktor), wei die 0,12 Ohm nicht durch eine Gegenkopplung ausgeglichen werden). Die ganze Endstufe ist also ein sehr zwielichtiges Gebilde.

Drittens kann die Ausgangsspannung in positiver Richtung nur so gross werden, wie es die Speisung und der Basisstrom der Treibertransistoren und R2 zulassen.
Ich habe in meiner Schaltung sogenannte Bootstrap-Kondensatoren eingesetzt, die die Ausgangsspannung auf die Speisung "aufpfropfen" und damit signalabhängig erhöhen. Dies ist in Deiner Schaltung nicht der Fall. Ich erspare mir, das nachzurechnen, aber erfahrungsgemäss wird die maximale Ausgangsspannung etwa 5 bis 10V unter dem theoretischen Maximum begrenzt.

Das nächste Problem ist die fehlende Ruhestromeinstellung.


So, und wenn ich jetzt das Ganze mal anschaue, so sind wir mit diesem Ding doch nahe an einer vernünftigen Schaltung, wie sie hier im "Elektronik Selbstbauprojekte" mehrfach rumfliegen.
http://www.hifi-foru...rum_id=103&thread=26
http://www.hifi-foru...orum_id=103&thread=8
http://www.hifi-foru...rum_id=103&thread=46

Ich sehe einfach, dass Du einiges Grundwissen hast, das Dich reizt, etwas auszuprobieren. Aber das Grundwissen allein genügt nicht. Es braucht Erfahrung. Denn damit sieht man nicht nur den Schaltungsausschnitt, der gerade betrachtet wird, sondern auch die ganzen umliegenden Zusammenhänge.

Ich will damit sagen, dass es Dir noch an der praktischen Erfahrung fehlt. Wenn Du nun ein Ding der genannnten Auswahl nachbauen willst, so gibt es da immer noch einige Dinge, die Knacknüsse darstellen und die der Lösung harren. Aber Du hast wenigstens die Möglichkeit, einen von uns zu fragen, warum im betreffenden Projekt diese oder jene Lösung getroffen wurde. Ich nehme hier mal meine Mosfet-Stufe mit variabler Leistung. Da gab es einige Diskussionen, warum ich etwas so und nicht anders gelöst habe. Und letztlich ist da Ansicht gegen andere Ansicht und es gibt immer verschiedene Möglichkeiten, eine Lösung zu finden.

Um einen Verstärker zu enwickeln, muss man sich mal verschiedene Schaltungen und Varianten anschauen. Es geht nicht darum, etwas zu kopieren, sondern erst mal nachzuvollziehen, was sich der jeweilige Entwickler bei einer Konstruktion gedacht hat.
Wenn Du also einige Schaltbilder anschaust, wirst Du nicht auf die Problematik stossen, die Du Dir da zurechtgelegt hast. Da sind jeweils andere Lösungen getroffen worden, weil die Gerätebauer ihre Erfahrungen gemacht haben.
Natürlich haben wir alle, die hier Schaltungen vorstellen, auch irgendwie angefangen und wir haben alle auch unsere "Rauchopfer" bewundert. Aber es muss nicht sein, dass ein Projekt vorzeitig in Flammen aufgeht. Man kann sich da ruhig Zeit lassen. Wenn es eigentlich nach Schaltbild funktionieren sollte und die Simu nichts negatives aussagt, kann immer noch irgend ein Detail dazu ausreichen, dass die Schaltung schwingt und sich nach kurzer Zeit ins Jenseits verabschiedet.

Daher mein Vorschlag: Nimm Dir eine der vorgeschlagenen Schaltungen als Vorlage. Studier die mal durch. Stell dazu Fragen. Und wenn Dir alles klar und verständlich ist, bau sie nach. Es kommen noch früh genug bei der ersten Inbetriebnahme Fragen, an die man vorher nicht gedacht hat.

richi44 schrieb:

Jetzt kommen wir einer brauchbaren Schaltung doch schon wesentlich näher. Bisher hatten wir doch das Problem, dass wir am Spannungsteiler der ersten Transistor-Basen die ganze Verstärkung verheizt haben. Hier nun ist das Problem nicht mehr vorhanden.

Nur noch am Rande, da ihr ja schon weiter seit, um genau diesen Spannungsteiler ging es mir im Beitrag 2 als ich vorschlug, Elkos über die Widerstände R9 R10 des Teilers zu schalten, um ihm wechselspannungsmäßig außer Kraft zu setzen und damit eine hohe Leerlaufverstärkung der Schaltung zu ermöglichen.

Nicht das wir Dich hier im Stich lassen, aber es gibt eben auch schönes Wetter, eine Familie und andere Verpflichtungen wie z.B. Arbeit.

Aber mal im Ernst, meien Begeisterung für diese Schaltungen mit einen OPV vorn drin hält sich in Grenzen, weil die dem OPV folgenden Halbleiter meist deutlich langsamer sind. Um Stabilität zu erreichen, muß man den OPV von seiner Schnelligkeit her, deshalb also künstlich ausbremsen, Es ergeben sich dadurch Intermodulationsprobleme bzw. Transientenverzerrungen...
Die Ausgangsspannung ist begrenzt.

Ein Differenzverstärker aus zwei Transis plus zwei Transis als Konstantstromquelle und aktive Last ist auch nicht viel schwerer und umgeht als diese Probleme.

Ich sehe diese (OPV-)Schaltung also sowieso als so eine Art verlorenes Kind. Zum hundersten Male der selbe Versuch mit leichten Abwandlungen ohne Aussicht auf große Erfolge. Wird so bestenfalls ein mittelmäßiges gutes Verstärkerchen. Aber auf keinen Fall ein Spitzenteil.
Also kann man seine Mühe doch gleich woanders investieren.

Grüße

Das sehe ich nun gar nicht so. Man darf halt nur nicht den Fehler machen, einen unspezifizierten Buffer nach dem OpAmp zu schalten und dann zu denken, die Gegenkopplung wird's schon richten.

Wenn der Buffer sauber gemacht ist, mit definierter Spannungs-Verstärkung (hier reicht z.B. Faktor 4-10), und ausreichender Linearität, dann muss man nur noch die Bandbreiten-, Slew-Rate- und Kompensations-Bedingungen für Composite-Verstärker erfüllen und es wird alles 1A. Speziell kann man nach dem OpAmp z.B. noch ein T-Filter schalten, das im kritischen Frequenzbereich des Amps wieder etwas D-Anteil (Phasenvoreilung) macht, und das Ganze wird bretthart, präzise und stabil.

Grüße, Klaus

richi44 schrieb:

wobei die Gegenkopplung des OPV in sich (R3) mit einem grösseren R und einem kleinen C parallel dazu realisiert werden sollte. Ausserdem muss man beachten, dass R16 ein Stück weit die Eingangsimpedanz der Schaltung darstellt und somit eindeutig zu tief ist. Das nächste Problem ist die fehlende Ruhestromeinstellung. Um einen Verstärker zu enwickeln, muss man sich mal verschiedene Schaltungen und Varianten anschauen. Es geht nicht darum, etwas zu kopieren, sondern erst mal nachzuvollziehen, was sich der jeweilige Entwickler bei einer Konstruktion gedacht hat. Aber es muss nicht sein, dass ein Projekt vorzeitig in Flammen aufgeht. Man kann sich da ruhig Zeit lassen. Wenn es eigentlich nach Schaltbild funktionieren sollte und die Simu nichts negatives aussagt, kann immer noch irgend ein Detail dazu ausreichen, dass die Schaltung schwingt und sich nach kurzer Zeit ins Jenseits verabschiedet.

Hi Richie,

wie hoch sollte die Eingangsimpedanz sein? (bzw. die GK des OPV).
Wegen der Ruhestromeinstellung: Sobald ich eine Schaltung realisieren sollte, werde ich natürlich einen Transistor einbauen. (Nur zum Simulieren ist es einfacher und schneller!)

Und Punkt 3: Stimme ich dir zu, mich juckt es halt schon zu sehr Einen (oder zwei) Verstärker habe ich übrigens schon auf dem Gewissen (also den Punkt hätte ich auch schon).

@KSTR, All

setze ich den OPV "richtig" ein? Will es einfach halten.

Mfg Stefan

KSTR schrieb:

........und das Ganze wird bretthart, präzise und stabil. Grüße, Klaus

Klingt ja wie eine Werbung fürs Tieferlegen eines Autos.



Grüße an die Kastanienallee

Hallo Stefan,

Da sind schon noch größere Baustellen:

Die lokale GK am OpAmp geht ja über alle Frequenzen, d.h. du hast nur lächerliche 40-fache Verstärkungsreserve (32dB), mit der die globale GK ausregelnd arbeiten kann. So wenig Verstärkung hätte der offene LT1007 erst bei über 100kHz, dessen hohe Leerlaufverstärkung bei tieferen Frequenzen ist also komplett verschenkt. Abhilfe: R3 in der Mitte splitten, und von da einen Kondensator nach Masse, der für höhere Frequenzen (als die Grenzfrequenz des Buffers) die lokale GK abschwächt. Und alles für ein höheres DC-Gain auslegen, etwa 100 bis 1000. Im Falle gematchter Bias-Ströme (kann man einrichten) wird der resultierende Offset im worst-case am Op-Ausgang immer noch nicht nennenswert. Natürlich muss die Quelle DC-frei sein, oder du koppelst kapazitiv ein.

Da geht's gleich weiter, die zwei Hochpässe im Buffer solltest du auf die gleiche, niedrige Frequenz trimmen (z.B. 0.3Hz). Dann kannst du die Grenzfrequenz der lokalen GK etwas höher legen (Faktor 10, also 3Hz). Im Audio-Bereich ist dann überall genug Gain-Reserve, um wirksam über alles gegenkoppeln zu können und hohe Dämpfungsfaktoren zu erhalten.

Leider hat der Buffer selbst keine DC-Gegenkopplung/Stabilisierung, d.h. der Ausgang wird eine/n unkontrollierte/n DC-Offset/Drift haben, das darf nicht sein. Wegen der AC-Kopplung zum/im Buffer kann das auch der OpAmp nicht ausregeln, deshalb darf die globale GK nur AC-mässig zum Ausgang gekoppelt sein, sonst schiebt es den OpAmp-Ausgang sofort aus dem sinnvollen Aussteuerbereich.

Die Emitter-Schaltung Q1 ist zu niederohmig, das belastet den Leerlauf-Ausgangswiderstand des 1007er von 70 Ohm zu stark (und der kommt zu Tragen, wenn wir für höhere Frequenzen die lokale GK deutlich rausnehmen).
Die Verstärkung von ~-40-fach ist zu hoch, lass den OpAmp doch bis +-15V Ausgang aussteuern (bei besser nur +-20V max.Versorgung, übrigens), dann reicht eine Verstärkung an Q1 ab 3.3-fach, um sicher auf +-50V AC-Hub an den Darlingtons zu kommen. Das kannst du aber mit einer Versorgung von nur +-44V nicht erreichen, da müsstest du erheblich aufstocken, lokal nur für Q1 (vor allem -Ub). Nähmen wir -10V als Kollektor-Arbeitspunkt für Q1, also mindestens -60V oder so. Richi hat ja schon erklärt, dass du auch eigentlich mehr Ub an den Basen der Treiber brauchst.

Ein wichtiges Detail fehlt auch noch an den Darlingtons, nämlich Basis-Ausräumwiderstände für die End-Ts (siehe Richis Schaltung), sonst wird das alles laaangsaaam.

Du siehst schon, so wird alles äusserst fragwürdig, und Richi hat dir ja schon den ensprechenden Einlauf verpasst, wie du sinnvoller und sicherer zum Ziel kommst (nimm z.B. seine "Leistungsvariable Mosfet-Endstufe", seziere sie im Hirn, lies den sehr interessanten Strang auch ganz.... und schicke sie dann durch die Simu und vergleiche deine Seziertätigkeit mit den Ergebnissen).




So, nun mal gesetzt den Fall, wir hätten ein DC-gekoppelten Buffer mit einer definierten Leerlauf-Spannungsverstärkung von 5 (und lassen wir sie unter Last auf 4 einbrechen).
Dann sehen die Stabilitätsbedingungen für Verwendung des LT1007 ohne weitere Maßnahmen so aus (grob):

1) Slew-Rate des Buffers geteilt durch dessen Verstärkung muss größer sein als die Slew-Rate des LT1007, damit dieser den Buffer nicht überfahren kann. Also größer als etwa 15V/µs. Lässt sich schaffen, an sich.

2) Der Buffer muss in sich, an allen zu erwartenden Lasten, stabil sein. Wenn es ein Open-Loop-Design ist, wird das kein Problem.

3) Die Gesamtverstärkung soll 40-fach sein, der Buffer macht davon 5-fach, bleibt noch 8-fach (18dB) für den OpAmp (die er "sieht", sozusagen). An dem Punkt, an dem die Leerlaufverstärkung vom 1007 auf 18dB gefallen ist -- d.h. die globale GK unwirksam zu werden beginnt -- (bei ~1Mhz), hat er noch ~70° Phasenreserve (zu -180°, d.h. der notwendigen Oszillator-Bedingung). Der Buffer darf in diesem Bereich noch keine nennenswerte eigene Phasenverschiebung beitragen.
Weiter nehmen wir den F-Gang des Buffers als Kaskade zweier Tiefpässe 1.ter Ordnung an, einer intrinsisch (z.B. über den Miller-Effekt der Emitterschaltung), einer über dessen Ausgangswiderstand+Lastkapazität (Kabel). Damit Beitrag der Buffer-Phasenverschiebung bei f=1MHz unter 15°-20° bleibt (also für Phasenrand >=50°), müssen die Grenzfrequenzen beider Tiefpässe mindestens bei ~7Mhz liegen, oder wenn einer davon extrem hoch sein sollte, der andere bei mindestens 3MHz [phi=arctan(f/fg1)+arctan(f/fg2)].

Daraus wird ersichtlich, dass man beim Buffer klotzen muss, damit es da keine Probleme gibt. Man ist also versucht für hohe Bandbreite die Bufferverstärkung klein zu machen, ebenso den Ausgangswiderstand (beides steht aber anderen Überlegungen entgegen). Man könnte nun den OpAmp lokal mit einer C-Gegenkopplung bremsen, so dass die kritische Frequenz tiefer zu liegen kommt, z.B. bei 100kHz. Das hätte aber zur Folge, dass wir bei 1kHz nur den Faktor 100 und bei 10kHz nur den Faktor 10 haben, an Verstärkungsreserve mit der die globale GK arbeiten kann. Man wird also eher andere Kompensationsmaßnahmen sowie weitere Schaltungstricks anwenden, um zu einer stabilen (an allen zu erwartenden Lasten) und guten (d.h. mit gut wirksamer globaler GK) Schaltung zu kommen. Ist schon alles nicht so einfach im Detail, weil man halt etliche Kompromisse machen muss, bzw. die optimalen finden muss. Details dazu findenst du z.B. in dieser Application Note von Apex.

Grüße, Klaus

Hallo,

die Vorschläge sind alle gut und schön, aber ich will keine zwei versch. Versorgungsspannungen!
Wie soll ich also den OPV mehr ausssteuern lassen, wenn ich dafür (mit meiner einfachen Emitterschaltung) die Spannungsverstärkung verschenke (Mehr Auslenkung an der Basis = Weniger Aussteuerung am Kollektor möglich). Das war bisher mein Kernproblem, die Spannungsverstärkung...

Wie komme ich zu einer großen Aussteuerung am Ausgang (näher als 6V zur Versorgung)?

Mfg

Stefan, muss ich das jetzt als beginnende Beratungsrenitenz interpretieren?

Mit einer stromgegengekoppelten Eintakt-Emitterschaltung kommt man nicht vernünftig an die Rails, also schon treiberseitig. Und mit zwei Emitterfolgern dahinter verschenkt man noch mehr. Bei der Topologie braucht die Treiberstufe mehr Ub, und das machen auch alle so.

So direkt an die Rails wie möglich, ohne höhere Treiber-Ub, kommst du nur bei Emmitter/Source-Schaltung der Endtöpfe, eben genau so wie z.B. in Richis verlinkter Schaltung (die mit Op). Wo ist jetzt dein Problem, das Ding zu bauen (kannst du nach belieben Details abändern, und mit Simus spielen)? Oder bau' halt deins und sieh es rauchen oder mindestens nicht g'scheit funktionieren....

Grüße, Klaus

Nein Klaus, keine Beratungsrenitenz. Ich lese mir alles ganz genau durch, und bin wirklich dankbar für alles was ihr mir beibringt.
Aber jeder DIY-Hobbyist versteht mich sicher, wenn ich sage dass ich selbst eine Schaltung entwerfen will.
Kommt eben nur darauf an, ob ihr mir helfen wollt oder nicht (ich zwinge keinen).

Im Prinzip würde ich jetzt gerne meine vorgestellte Schaltung auf einer Lochrasterplatine noch ohne Treiber und Endst. Transistoren aufbauen. Somit kann ich ja noch herumexperimentieren, und notfalls auch eine Schaltung nachbauen.

Mfg Stefan