Forum: HF, Funk und Felder Signal Verstärkung bis 200khz MosFET vs. Transistor & (C-Betrieb oder Gegentakt?)


von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Hallo,

Ich suche nach Ideen um mein Problem zu lösen.
Im Prinzip geht es darum Signale ab ca 20khz bis 200khz möglichst 
effektiv zu verstärken.Die Singale die Ich verstärken mächte haben 
folgende Formen Rechteck,Sägezahn,Sinus,"Treppensignal".Da die Amplitude 
va­ri­ie­rt eignet sich kein PWM.
Die Betriebsspannung ist 12V,
und der Strom könnte zwischen 10-20 Ampere liegen.

2 Fragen habe ich noch, was ist im Frequenzbereich 20-200khz effektiver,
MosFET oder Transistor?

Welche Endstufen-Schaltungsart wäre am effektivsten?
(C-Betrieb oder Gegentakt?)

lg Oliver

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Oliver C.V.D schrieb:
> C-Betrieb

… eignet sich prinzipiell nur für sinusförmige Signale fester
Frequenz und fällt daher für deine Ansprüche aus.  Du brauchst einen
Linearverstärker.

200 kHz könnten mit einem Klasse-D-Verstärker noch erreichbar sein:
mit mindestens 500 kHz, besser 1 MHz schalten und dann einen steilen
Tiefpass.  Ist sportlich, kann aber recht effizient werden.

von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Hallo,

danke für deine Antwort. Klasse-D Verstärker verwenden PWM. Die 
Effizients ist zwar wichtig, aber das kein PWM verwendet wird unbedingt 
auch. Was wäre den die zweitbeste Lösung?

Wenn der Frequenzbereich zu groß ist  würde ich einfach 2 oder max 4 
Verstärker bauen wenn das einen Vorteil bringt. (Bauteile hab ich genug)
Den Bereich von 20-200khz muss ich aber abdecken da ich ja nur ungefähr 
das Ziel kenne.

mfg

von lrep (Gast)


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Jörg Wunsch schrieb:
> 200 kHz könnten mit einem Klasse-D-Verstärker noch erreichbar sein:
> mit mindestens 500 kHz, besser 1 MHz schalten und dann

Wird für die nichtsinusförmigen Signale nicht reichen.

Schon beim Rechteck wird man mindestens die 5.H erzeugen müssen, also 
1MHz, damit das Ergebnis einigermaßen wie ein Rechteck aussieht, und 
nach Shannon müsste die Schaltfrequenz dann deutlich über 2MHz liegen.
Bei den gewünschten Treppenfunktionen wird das noch schlimmer.

Vielleicht gehts mit ein paar VHF-Leistungstransistoren, aber einfach 
wird das nicht, weil über den gesamten Frequenzbereich auch noch die 
Phasenlage erhalten bleiben muss.

Oliver C.V.D schrieb:
> Die Betriebsspannung ist 12V,
> und der Strom könnte zwischen 10-20 Ampere liegen.

Also hat die Last einen Widerstand von weniger als 1 Ohm?
Hast du dir schon einmal Gedanken gemacht, wie du ein Signal mit einer 
solchen Bandbreite vom Generator zur Last transportieren willst?

von Pandur S. (jetztnicht)


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Mosfet oder Transistor ist eigentlich egal. Wichtig ist zu beachten, 
dass eine Menge Waerme anfaellt. Und dass die Endstufe daher ohne 
Regelung weglaeuft.

Worum geht es denn, dass es eine lineare Endstufe sein muss ?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Oliver C.V.D schrieb:
> Die Effizients ist zwar wichtig, aber das kein PWM verwendet wird
> unbedingt auch.

Stand natürlich nicht in den Anforderungen drin …

> Was wäre den die zweitbeste Lösung?

Klassischer Operationsverstärker, so wie man schon vor 20 Jahren
üblicherweise NF-Verstärker gebaut hat.  Heutzutage findet man sicher
einen passenden OPV als IC, dem man dann eine Komplementärendstufe
nachsetzt.

lrep schrieb:
> Wird für die nichtsinusförmigen Signale nicht reichen.

Stimmt auch wieder.

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Oliver

IMO ist die Last nicht richtig definiert/beschrieben. Ist die ohmisch, 
induktiv ...? Geht der Strom in beide Richtungen oder von 0-20A in 
Richtung Ground?

Gruß, Bernd

von Thomas W. (Gast)


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Oliver C.V.D schrieb:
> Da die Amplitude va­ri­ie­rt eignet sich kein PWM.
Was ist denn das für ein Argument?

von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Vielen Dank für die zahlreichen Beiträge, ich versuche mal die offenen 
Fragen zu beantworten:

lrep schrieb:
> Oliver C.V.D schrieb:
>> Die Betriebsspannung ist 12V,
>> und der Strom könnte zwischen 10-20 Ampere liegen.
>
> Also hat die Last einen Widerstand von weniger als 1 Ohm?
> Hast du dir schon einmal Gedanken gemacht, wie du ein Signal mit einer
> solchen Bandbreite vom Generator zur Last transportieren willst?
Das ist ja meine Frage :-).

Jetzt Nicht schrieb:
> Mosfet oder Transistor ist eigentlich egal. Wichtig ist zu beachten,
> dass eine Menge Waerme anfaellt. Und dass die Endstufe daher ohne
> Regelung weglaeuft.
>
> Worum geht es denn, dass es eine lineare Endstufe sein muss ?
Es geht darum eine unbekannte Resonanzfrequenz zu ermitteln.
Die Last ist  kapazitiv und ohmisch. Eine Berechnung ist nicht möglich 
da es zuviele unbekannte gibt.

Thomas W. schrieb:
> Oliver C.V.D schrieb:
>> Da die Amplitude va­ri­ie­rt eignet sich kein PWM.
> Was ist denn das für ein Argument?
Der Satz ist falsch gewählt, ich wollte damit sagen das ich davon 
ausgehe das PWM aufgrund der Aufgabe (unbekannte 
Resonanzfrequenz,kapazitiv Last)
gehe ich davon aus das PWM Störsignale erzeugt (Oberwellen?).

Jörg Wunsch schrieb:
>> Was wäre den die zweitbeste Lösung?
>
> Klassischer Operationsverstärker, so wie man schon vor 20 Jahren
> üblicherweise NF-Verstärker gebaut hat.  Heutzutage findet man sicher
> einen passenden OPV als IC, dem man dann eine Komplementärendstufe
> nachsetzt.
Signalerzeugung, NF-Verstärker mit OPV's hab ich schon , mir geht es nur 
um die passende Verstärkung im Bereich 100-200 Watt.


B e r n d W. schrieb:
> Hallo Oliver
>
> IMO ist die Last nicht richtig definiert/beschrieben. Ist die ohmisch,
> induktiv ...? Geht der Strom in beide Richtungen oder von 0-20A in
> Richtung Ground?
Ja das ist richtig, habe die Fragen hoffentlich beantwortet.
Die Last ist kapazitiv und ohmisch. Den zweiten Satz kann ich nicht ganz 
richtig einordnen. Ich habe nur 2 Leitungen zur Last. Das Signal ist 
pulsierender Gleichstrom. Also ich würde sagen der Strom fließt nur in 
eine Richtung.

mfg

von Pandur S. (jetztnicht)


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> Es geht darum eine unbekannte Resonanzfrequenz zu ermitteln.


Aaahhhh, Neinnnnn ... das Wichtigste wie immer zuletzt. eine Resonanz 
erkennt, vermisst man mit Milliwatt, dafuer benoetigt man keine 
Kilowatt.

Ein Resonator ist ueberhaupt nicht empfindlich auf Oberwellen. Im 
Gegenteil, die werden unterdrueckt.

Es gibt lineare Verstaerker, da kann man nicht ueber Wirkungsgrad 
feilschen, da wird geheizt. Und es gibt geschaltete Verstaerker, die 
sind stromsparender. Aber auch definiert.

Mir scheint da fehlt an vielen Orten Theorie.

: Bearbeitet durch User
von Raymund H. (raymund_h)


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Oliver C.V.D schrieb:
> Es geht darum eine unbekannte Resonanzfrequenz zu ermitteln.
> Die Last ist kapazitiv und ohmisch.

Eine rein kapazitive und ohmsche Last hat keine Resonanzfrequenz.

von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Jetzt Nicht schrieb:
>> Es geht darum eine unbekannte Resonanzfrequenz zu ermitteln.
>
>
> Aaahhhh, Neinnnnn ... das Wichtigste wie immer zuletzt. eine Resonanz
> erkennt, vermisst man mit Milliwatt, dafuer benoetigt man keine
> Kilowatt.
>
> Ein Resonator ist ueberhaupt nicht empfindlich auf Oberwellen. Im
> Gegenteil, die werden unterdrueckt.
>
> Es gibt lineare Verstaerker, da kann man nicht ueber Wirkungsgrad
> feilschen, da wird geheizt. Und es gibt geschaltete Verstaerker, die
> sind stromsparender. Aber auch definiert.
>
> Mir scheint da fehlt an vielen Orten Theorie.

Keine Kilowatt, ich habe 100-200 Watt geschrieben.

Das man Resonanz immer im Milliwattbereich ausmachen kann ist keine 
Aussage die man so pauschal veralgemeinern kann, jedenfalls hab ich da 
praktisch andere Erfahrung gemacht.

Was die Theorie angeht mag das zu Teil stimmen sonst würde ich ja nicht 
fragen :-).

Ich muss das sowieso testen, aber eine Empfehlung wäre trotzdem 
hilfreich.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Oliver C.V.D schrieb:
>> Klassischer Operationsverstärker, so wie man schon vor 20 Jahren
>> üblicherweise NF-Verstärker gebaut hat.  Heutzutage findet man sicher
>> einen passenden OPV als IC, dem man dann eine Komplementärendstufe
>> nachsetzt.
> Signalerzeugung, NF-Verstärker mit OPV's hab ich schon , mir geht es nur
> um die passende Verstärkung im Bereich 100-200 Watt.

Ich meinte hier auch nicht OPV als Bauteil, sondern OPV als
Schaltungsprinzip.  Vor 40 Jahren hat man die NF-Verstärker nach
diesem Schaltungsprinzip üblicherweise komplett diskret aufgebaut,
weil man mit Betriebsspannungen gearbeitet hat, die ein integrierter
OPV sowieso nicht abkann.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Elektrische Resonanzen mit nur linearen Bauteilen sind mit Milliwatt 
ausmessbar. Sorry. Befass dich erst mal damit bevor geklotzt werden 
soll. Der Ausdruck "lineare Bauteile" ist bekannt ?

Eigentlich genuegt schon ein einzelner Puls, der das Spektrum anregen 
kann. Moeglicherweise ist ein Sweep intuitiver.

: Bearbeitet durch User
von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Jetzt Nicht schrieb:
> Elektrische Resonanzen mit nur linearen Bauteilen sind mit Milliwatt
> ausmessbar. Sorry. Befass dich erst mal damit bevor geklotzt werden
> soll. Der Ausdruck "lineare Bauteile" ist bekannt ?
>
> Eigentlich genuegt schon ein einzelner Puls, der das Spektrum anregen
> kann. Moeglicherweise ist ein Sweep intuitiver.

Ja es geht aber nicht um Resonanzen mit nur linearen Bauteilen sondern 
um einen unbekannten Aufbau.
Es geht einfach nur um die Frage welche Verstärkungsmethode im 
Frequenzbereich 20-200khz(LF=Low Frequency=Langwellen lt. Wikipedia 
30–300 kHz) bei 100-200Watt am besten geeignet wäre. Einige meinen 
Klasse-D Verstärker. Welche nächstbeste Alternative gibt es?

: Bearbeitet durch User
von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Oliver

Um Resonanzen zu messen, kann eine konstante Spannung vorgegeben werden, 
während gleichzeitig der Strom gemessen wird.

Umgekehrt kann ein Strom vorgegeben werden und die Spannung wird 
gemessen.

Je nach Vorrichtung kann ein Schwingkreis gebildet werden, der von 
selber auf seiner Resonanzfrequenz schwingt.

Falls ein mechanisches System schwingt, kann es natürlich sein, dass 
zuerst eine Reibung/Hysterese überwunden werden muss, um eine Schwingung 
auszulösen.

Aber das geht alles am Thema vorbei. So wie die Frage im ersten Post 
lautet, würde ich einen herkömmlichen Verstärker empfehlen mit mehreren 
Endstufen-Transistoren parallel. Ein Frequenzbereich von >1 MHz ist 
machbar, damit Treppenstufen auch so aussehen.

Es ist aber unklar, ob das dann funktioniert, da wir alle im Dunkeln 
stochern. Laut Netikette solltest Du das Problem beschreiben, und nicht 
schon die Lösung erfragen. Dann kann man auch eine vernünftige Antwort 
geben.

Freundliche Grüße,
Bernd

von Pandur S. (jetztnicht)


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Class D Verstaerker sind wie gesagt effizienter. Ob sie fuer die 
Applikation taugen koennen wir ohne die Applikation zu kennen nicht 
beurteilen. Und dann gibt es noch lineare Verstaerker. Deren 
Wirkungsgrad ist immer derselbe. Eine Frage der Versorgungsspannung 
ueber der Ausgangsspannung. Ein linearer Verstaerker ist eigentlich ein 
gesteuerter Spannungsteiler.
Da laest sich nichts machen. Allenfalls mal da reinschauen : 
https://www.apexanalog.com/products/power-operational-amplifiers/

: Bearbeitet durch User
von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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B e r n d W. schrieb:
> Hallo Oliver
>
> Um Resonanzen zu messen, kann eine konstante Spannung vorgegeben werden,
> während gleichzeitig der Strom gemessen wird.
>
> Umgekehrt kann ein Strom vorgegeben werden und die Spannung wird
> gemessen.
>
> Je nach Vorrichtung kann ein Schwingkreis gebildet werden, der von
> selber auf seiner Resonanzfrequenz schwingt.
>
> Falls ein mechanisches System schwingt, kann es natürlich sein, dass
> zuerst eine Reibung/Hysterese überwunden werden muss, um eine Schwingung
> auszulösen.
>
> Aber das geht alles am Thema vorbei.
Nein, ganz und garnicht :-) genau das trifft den Kern.

> Sowie die Frage im ersten Post
> lautet, würde ich einen herkömmlichen Verstärker empfehlen mit mehreren
> Endstufen-Transistoren parallel. Ein Frequenzbereich von >1 MHz ist
> machbar, damit Treppenstufen auch so aussehen.
welche Endstufenvariante würdest du dabei empfehlen?

mfg Oliver

von Holler (Gast)


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Es geht doch hier um einen Versuchsaufbau, oder?
Da will man doch aus der Verstärkerfrage ClassD vs Linear keine 
Doktorarbeit draus machen. Hier ist doch die Verlustleistung völlig 
nebensächlich, das Teil läuft doch nicht Monate und Jahre durch.

Also einen einfachen, gut beherschbaren Linearverstärker in Class A oder 
AB nehmen. Mit dickem Kühlkörper und Lüfter dran.

Vielleicht reicht es wenn man eine NF-Endstufenschaltung frequenzmäßig 
optimiert. Könnte allerdings problematisch werden, da deine Last 
angeblich nur bei einigen 10 Milliohm liegt. Ist das wirklich so?

von Henrik V. (henrik_v)


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Vor dem Selbstbau mal bei
http://www.beak-electronic.de/de/produkte/leistungsverstaerker-systeme

fragen. Ja so ein Telefon ist schon eine prima Sache :D

Deren Verstärker nutze ich auch und bin ganz zufrieden.
(Die bauen auch für Gruen&Schwer, TIRA und weitere als OEM .... )

Die Einkopplung muss auch schon sehr direkt sein, jede zu raue 
Flächenpressung ist da ein Dämpfungsglied :)

Aus Neugier: Was für einen Aktor verwendenst Du?
Bei diesem Frequenz und Leistungsbereich vermute ich eher etwas in 
Richtung Piezo und damit kapazitiver Last.

Das wird dann mit den 12V nix...... Da sind dan Vielschicht Aktoren mit 
bis zu 100V gefragt, oder die kV Klasse :))

: Bearbeitet durch User
von B e r n d W. (smiley46)


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Schaltbeispiele:

1) Einseitige Spannung, Last muss Spannung zurückstellen
   0-11V, 0-20A
2) Einseitige Spannung, Last muss sich mechanisch zurückstellen
   0-11V, 0-20A
3) Galvanisch getrennt, dadurch symetrische Spannung
   +5,5...-5,5V, +/- 10A
4) Brückenschaltung
   +/-11 Volt, +/- 20A

Es empfiehlt sich, für die Treiber eine Spannung von mindestens +18V und 
-5V zu erzeugen, damit die Endstufe richtig durchgesteuert werden kann. 
Emittterfolger sind sehr pflegeleicht bezüglich Schwingen.

Beispiel eines NF-Verstärkers mit parallelgeschalteten 
Endstufen-transistoren, um eine Vorstellung vom Schaltungsaufwand zu 
bekommen:
http://home.arcor.de/bacardi-tenzer/Endstufe/stufe_12.jpg

von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Henrik V. schrieb:
> Vor dem Selbstbau mal bei
> http://www.beak-electronic.de/de/produkte/leistungsverstaerker-systeme
Danke für den Tipp. Ich bin mir sicher das das eher nicht meinem Budget 
entspricht :-).

> Die Einkopplung muss auch schon sehr direkt sein, jede zu raue
> Flächenpressung ist da ein Dämpfungsglied :)
> Aus Neugier: Was für einen Aktor verwendenst Du?
> Bei diesem Frequenz und Leistungsbereich vermute ich eher etwas in
> Richtung Piezo und damit kapazitiver Last.
Ja vermutlich richtig.

> Das wird dann mit den 12V nix...... Da sind dan Vielschicht Aktoren mit
> bis zu 100V gefragt, oder die kV Klasse :))
mehr als 40V will ich nicht verwenden das ganze soll noch 
berührungssicher bleiben.


Holler schrieb:
> Es geht doch hier um einen Versuchsaufbau, oder?
> Da will man doch aus der Verstärkerfrage ClassD vs Linear keine
> Doktorarbeit draus machen. Hier ist doch die Verlustleistung völlig
> nebensächlich, das Teil läuft doch nicht Monate und Jahre durch.
Doktorarbeit... :D . Von Aufwand vielleicht schon aber ich 
experimentiere einfach aus Neugier und um etwas zu lernen.

> Also einen einfachen, gut beherschbaren Linearverstärker in Class A oder
> AB nehmen. Mit dickem Kühlkörper und Lüfter dran.
> Vielleicht reicht es wenn man eine NF-Endstufenschaltung frequenzmäßig
> optimiert. Könnte allerdings problematisch werden, da deine Last
> angeblich nur bei einigen 10 Milliohm liegt. Ist das wirklich so?
Ja guter Einwand. Vielleicht ist es keine schlechte Idee erst die 
Resonanz auszumachen und sich danach Gedanken um die Effizients und 
Dauerbetrieb zu machen. Ja die last ist kleiner als 0.9 Ohm. Genau 
gemessen hab ich wegen fehlendem Milliohmmeter noch nicht. Über den 
Strom kann ich es ja später nochmal nachrechnen.

B e r n d W. schrieb:

> Es empfiehlt sich, für die Treiber eine Spannung von mindestens +18V und
> -5V zu erzeugen, damit die Endstufe richtig durchgesteuert werden kann.
> Emittterfolger sind sehr pflegeleicht bezüglich Schwingen.
Danke für die Berechnung und dem Hinweis mit dem Emitterfolger. Ich kann 
keine Negative Spannung verwenden, die zu untersuchende Last verträgt 
nur Positive Spannung.
Allerdings ist mir eingefallen das im Falle einer AB-Enstufe es im 
Prinzip kein Problem ist die 12V mittels DC-to-DC converter zu erhöhen, 
mit dickem Elko und HF Filter sieben und damit die Endstufe versorgen. 
So wird das glaube ich in Autoendstufen gemacht?

> Beispiel eines NF-Verstärkers mit parallelgeschalteten
> Endstufen-transistoren, um eine Vorstellung vom Schaltungsaufwand zu
> bekommen:
> http://home.arcor.de/bacardi-tenzer/Endstufe/stufe_12.jpg
Kannst du mir den Namen des Simulationsprogramm nennen?

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Oliver

>> http://home.arcor.de/bacardi-tenzer/Endstufe/stufe_12.jpg
> Kannst du mir den Namen des Simulationsprogramm nennen?

Der Schaltplan wurde (nicht von mir) mit Eagle erstellt. Das geht schon 
mit der kostenlosen Testversion.

Simuliert hab ich mit LTspice IV,
welches hier kostenlos runtergeladen werden kann:
http://www.linear.com/designtools/software/

In der LTspice Bibliothek fehlt der Transistor 2N2955. Eine Möglichkeit 
ist, ihn in die Standardbibliothek einzufügen.
Dazu die Datei "lib\cmp\Standard.bjt" öffnen und den Inhalt der Datei 
2N2955 einfügen, am besten vor dem 2N3055.

> die zu untersuchende Last verträgt nur Positive Spannung.

Mechanisch schwingende Systeme neigen dazu, sich zeitweise als Generator 
zu verhalten. Dann fließt Strom aus dem Aktuator zurück in die 
Schaltung, obwohl nur positive Spannungen anliegen.

Gruß, Bernd

von Holler (Gast)


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Oliver C.V.D schrieb:
> Ja die last ist kleiner als 0.9 Ohm. Genau
> gemessen hab ich wegen fehlendem Milliohmmeter noch nicht.

Nehmen wir mal der Einfachheit halber 1 Ohm an: damit wirst du bei 12V 
Versorgungsspannung maximal 70W erreichen. Praktisch sicherlich keine 
50W.

Bei Autoendstufen nimmt man meist Brückenendstufen, d.h. zwei gleiche 
Endstufen die gegenphasig angesteuert werden und wo die Ausgänge an je 
einem Lautsprecherkabel liegen. Damit erreicht man im Auto pro Kanal 16W 
an 4 Ohm ohne symetrische Versorgungsspannung. Gibts im praktischen 
4/8-fach Pack in einem Gehäuse, aber die werden es bei 200kHz 
wahrscheinlich nicht mehr tun. Und bei 1 Ohm gehen die in den 
Kurzschlußschutz.
Die dicken Autoverstärker haben ein Schaltnetzteil mit symetrischer 
Ausgangsspannung, +/- 20V und mehr.

Wie auch immer, wenn du willst das es funktioniert nimm einen fertigen 
Verstärker. Bei knapp 1 Ohm Last könnte das gerade noch funktionieren.

An einem Selbstbau wirst du in der Leistungsklasse vermutlich scheitern. 
Man fängt als Anfänger, der du sicher bist, nicht gleich bei mehreren 
100W mit einer Bandbreite von 200kHz an.
Das Ding wird unkontrolliert schwingen, hohe Gleichspannungsoffsets 
produzieren oder sonstiges selbstzerstörendes Verhalten an den Tag 
legen.
Wenn du lernen willst, fang bei <5W an. Das brennt nicht so heftig und 
die Bauteile kosten fast nichts.

von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Die Last ist definitiv weit unter ein 1 Ohm also im Bereich 0,2-0,1 Ohm 
wird es wohl sein.

Bei Spannungsteilern und Linearverstärkern ist ja das Problem das die 
überschüssige Leistung verbraten wird.

Mir ist aber grad eine Alternative Idee eingefallen. Mann kann doch die 
Spannungsquelle anstatt mit Widerständen, mit Kondesatoren teilen.
So wie hier:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1006081.htm
Angenommen man nimmt 5 Kondensatoren (passende µF muss man noch 
ermitteln)

An jedem Kondensator ist parallel ein Mosfet dran der beim Durchschalten 
nur den jeweiligen nur soviel Spannung entlädt wie Grad geliefert werden 
Soll (1/5 von der Batterie z.B.). Das da ordentlich Strom fließt ist mir 
bewusst.

Somit könnte man eine Treppenspannung erzeugen die keine Energie unnötig 
in Widerständen verbrät.
Damit sich die Spannungen der Mosfets in Reihe schalten lassen braucht 
man natürlich eine Art Logik wie Arduino die das Zeitgenaue steuern 
übernimmt.
Hab mal kurz eine wirklich nur symbolisch zu verstehendes Bild auf die 
schnelle mit Tinycad erstellt. Das ganze soll eine Treppenspannung 
erzeugen.Es wird nacheinander immer nur 1 Mosfet durchgeschaltet.

mfg

von Holler (Gast)


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Wenn du das zu Ende spinnst, wirds ein Class D Verstärker.

So wie in der Skizze ist es natürlich komplett unbrauchbar da das ein 
völlig unkontrollierbares, ziemlich starres Signal ergibt.

Man kann ein Class D Verstärker auch auf 0,1 Ohm arbeiten lassen. Aber 
wie schon gesagt, es wird dir auf Anhieb in der Leistungsklasse nicht 
gelingen.
Fang kleiner an oder besorge dir was fertiges.

von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Holler schrieb:
> Wenn du das zu Ende spinnst, wirds ein Class D Verstärker.
> So wie in der Skizze ist es natürlich komplett unbrauchbar da das ein
> völlig unkontrollierbares, ziemlich starres Signal ergibt.
Das ganze sollte eigentlich als zyklische Schleife laufen,
Die Idee ist die Spannungsteilung der Batterie mit Kondesatoren.
Das timing kommt dann von einem Arduino,
was genau daran ist unkontrollierbar?

> Man kann ein Class D Verstärker auch auf 0,1 Ohm arbeiten lassen. Aber
> wie schon gesagt, es wird dir auf Anhieb in der Leistungsklasse nicht
> gelingen.
> Fang kleiner an oder besorge dir was fertiges.
Class D Verstärker will ich vermeiden wie schon geschrieben.
Etwas kleiner anfangen wäre ja kein Problem. mfg

von Oliver C. (oliver_c_v_d)


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Ich habe die Schaltung mal etwas aufgeräumt und einen extra Mosfet 
eingefügt.
Was dabei rauskommen soll ist rechts unten als Diagramm ersichtlich.
Die Schaltung hat Ähnlichkeit mit einem Buck-converter wie ich finde, 
nur ohne Spule (bin kein Experte). Das Timing übernimmt der Arduino.

Ich denke es sollte beim Betrieb folgendes passieren
1T= CAP-FAT und C1-5 wird von dr AutoBatterie auf 12V geladen,

2T= MosFet1 öffnet(ist jetzt nicht leitend), kurz darauf schließt 
MosFet2(leitet) und entlädt C1 an der unbekannten Last.

3T=Mosfet2 öffnet(ist jetzt nicht leitend),MosFet1 schließt und lädt 
Kondensatoren wieder auf.

4T= das gleiche Spiel nur wird nun Mosfet3 anstatt Mosfet 2 geschlossen 
und entlädt somit C1+C2 an der Last (doppelte Spannung),

5T= ähnlich wie 3T , Kondensatoren werden geladen nachdem die Mosefets 
wieder in Ausgangsstellung gegangen sind.

usw..bis 10T

Wie schnell das ganze passiert ist von den Kondensatorwerten abhängig, 
daher hab ich auch erstrmal keine Werte angegeben.

: Bearbeitet durch User
von Holler (Gast)


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Unkontrollierbar deshalb, weil sich mit den Entladungen der einzelnen 
Kondensatoren auch die Potentiale der FET-Sourcen verschieben: denk mal 
daran was für eine Betriebsspannung so ein uC hat und ob das wirklich 
funktionieren kann.

Der Kernpunkt ist aber ein anderer: du fragtest nach einem Verstärker 
mit einem Frequenzbereich von 0-200kHz. Das heisst man steckt vorn ein 
Signal rein und bekommt hinten ein deutlich größeres Signal mit 
erträglichen Verzerrungen (Klirrfaktor) wieder raus.

Was du jetzt vorschlägst ist eine Art Signalgenerator mit mieser 
Auflösung (2 Bit) der so auch (noch) nicht funktionieren wird.

Damit hast du dich sehr, sehr weit vom ursprünglichen Post entfernt.

Trotzdem, viel Spaß beim Experimentieren.

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