Hallo!
Ich muss eine Verstärkungsschaltung bauen, die eine Schaltung mit ca. 1k
Ohm Eingangswiderstand schalten soll.
Geschaltet werden muss diese mit 24V. ("Externe Schaltung" im
angehängten Bild --> stark vereinfacht! Der Widerstand kann bei
verschiedenen Varianten bis auf ca. 500 Ohm fallen). Gegeben ist
weiterhin eine Signalquelle, die ein Signal mit einer maximalen Frequenz
von 100kHz generiert. Sie hat einen ungefähren Innenwiderstand von 3300
Ohm.
Im Anhang zu sehen ist ein Entwurf zu einer Verstärkerschaltung, die
oben genannte Bedingungen erfüllt. Wärt Ihr so freundlich und würdet mir
Eure Meinung / Verbesserungsmöglichkeiten dazu posten?
Vielen Dank im voraus!
bd schrieb:> Im Anhang zu sehen ist ein Entwurf zu einer Verstärkerschaltung, die> oben genannte Bedingungen erfüllt
nicht wirklich, du willst einen NF Verstärker bauen, 100kHz, aber dein
erster Transistor hat schon mal keinen definierten Arbeitspunkt, es
fehlt die Gegenkopplung am Emitter die für NF auch noch mit einem Ko
überbrückt werden sollte.
Da die Signalquelle offensichtlich +- auswirft sollte alles danach
entweder mit symetrischen Versorgungen arbeiten, oder zumindest einen
Koppel Ko auf Offset haben.
Rechteck signalisiert mir aber irgendwie V24, also doch keine NF sondern
pures Rechteck mit Frequenzen deutlich oberhalb von 100kHz.
Ist der Eingangspegel wirklich nur 0 und +24V ? odere symetrisch +-12V?
ein +24V Signal lässt den Q1 durchsteuern, am Collector liegen dann Null
Volt, der Q2 sperrt und der Q3 öffnet somit liegt der Ausgang auf 0V
also deine Schaltung invertiert, war das gefordert?
Den Q2 und Q3 fehlen auch die Basiswiderstände, der Strom durch beide
wird auch nie begrenzt, sollten durch Signallaufzeiten mal beide on sein
hast du einen fetten Kurzschluß und die Trasis brennen durch wenn das
Netzteil nicht begrenzt.
Joachim B. schrieb:> nicht wirklich, du willst einen NF Verstärker bauen, 100kHz, aber dein> erster Transistor hat schon mal keinen definierten Arbeitspunkt, es> fehlt die Gegenkopplung am Emitter die für NF auch noch mit einem Ko> überbrückt werden sollte.
Er will keinen linearen Verstärker, sondern einen Schaltverstärker:
bd schrieb:> Ich muss eine Verstärkungsschaltung bauen, die eine Schaltung mit ca. 1k> Ohm Eingangswiderstand schalten soll.> Geschaltet werden muss diese mit 24V.
@ bd (Gast)
Deine Schaltung oben verfälscht das Signal schon deutlich. Wenn du schon
am Eingang 24V mit 3k Innenwiderstand hast, dann brauchst du das doch
nur etwas niederohmiger machen, z.B. mit einem Emitterfolger direkt am
Eingang.
bd schrieb:> Gegeben ist weiterhin eine Signalquelle, die ein Signal mit einer> maximalen Frequenz von 100kHz generiert.
Sind die 100kHz die Grundfrequenz des Signals oder ist das die
erforderliche Bandbreite? Welche Flankensteilheit muss das Signal am
Ausgang haben?
ArnoR schrieb:> Er will keinen linearen Verstärker, sondern einen Schaltverstärker:
denke ich auch, ich hatte die 100kHz zuerst als Sinus gesehen.
Trotzdem invertiert seiner und hat keine Strombegrenzung.
Wolfgang schrieb:> Sind die 100kHz die Grundfrequenz des Signals oder ist das die> erforderliche Bandbreite? Welche Flankensteilheit muss das Signal am> Ausgang haben?
da sehe ich weniger Probleme die BC sind doch für 100MHz gut und
brauchen tut er es wohl nicht.
Danke Euch schonmal.
@ Joachim B.:
Nein, es handelt sich nicht um einen Linearverstärker.
Die Signalequelle liefert +24V und 0V.
Das Invertieren ist ein guter Hinweis. Habe ich nicht bedacht. Nein, sie
soll nicht invertieren.
Basiswiderstände Q2 und Q3: Sind diese in meinem Fall wirklich nötig,
oder reicht es, dass R4 den Strom begrenzt?
Strom durch Tranistor (Collektor Emitter-Strecke): Hier hatte ich keinen
Widerstand vorgesehen, damit ich einen sehr niederohmigen Ausgang habe.
Würde ich den Strom auf die für die Transistoren zuläsiggen 100mA
begrenzen (240 Ohm), dann hätte ich auch wieder den Nachteil, dass ich
einen nicht unerheblichen Spannungsverlust habe und der Ausgang somit
keine 24V mehr liefert. Wären bei 500Ohm Last schon fast 8V.... Wie
könnte ich das Problem lösen?
@ArnoR: sry, hatte vergessen zu erwähnen, dass die Signalquelle kein
schönes Rechteck, sondern schon bis zu 3us braucht, um auf 24V zu sein.
Besser wäre jedoch, wenn ich diese langsame Anstiegszeit nicht mitnehme
und deutlich unter 1uS bleibe. Bei einem Emitterfolger würde sich and er
Anstiegszeit nicht wirklich was ändern oder hab ich das falsch in
Erinnerung?
@Wolfgang: Anstiegszeit unter 1uS
bd schrieb:> Das Invertieren ist ein guter Hinweis. Habe ich nicht bedacht. Nein, sie> soll nicht invertieren.
dann tausche Q2 und Q3
> Basiswiderstände Q2 und Q3: Sind diese in meinem Fall wirklich nötig,
ist immer empfehlenswert, kannst die ja auf UCEsat dimensionieren 5x-10x
Ib gemäß Hfe oder ß
> Strom durch Tranistor (Collektor Emitter-Strecke): Hier hatte ich keinen> Widerstand vorgesehen, damit ich einen sehr niederohmigen Ausgang habe.> Würde ich den Strom auf die für die Transistoren zuläsiggen 100mA> begrenzen (240 Ohm), dann hätte ich auch wieder den Nachteil, dass ich> einen nicht unerheblichen Spannungsverlust habe und der Ausgang somit> keine 24V mehr liefert. Wären bei 500Ohm Last schon fast 8V.... Wie> könnte ich das Problem lösen?
Die 24 erhöhen und eine Konstantstromquelle für 100mA einbauen.
Einen Sim1 2405
http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/SIM1-2405-SIL4/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=4988&ARTICLE=35035&OFFSET=16&;
Eingang 24V an 24V, Ausgang +5V in Reihe zur Transistorversorgung gibt
29V, einen 78xx klein im TO92 o.ä. als Ikonst auf 100mA trimmen, es
kommt immer maximale Spannung raus, ggfs noch die Spannung justieren,
Seriendioden.
So mal grob im Kopf skizziert
Wenn du es verstanden glaubst mach einen Plan (eagle freeware)
und wir können drüber reden.
Joachim B. schrieb:> bd schrieb:>> Das Invertieren ist ein guter Hinweis. Habe ich nicht bedacht. Nein, sie>> soll nicht invertieren.>> dann tausche Q2 und Q3
... was dann einen Kurzschluss erzeugt ...
Um nicht zu invertieren kann er ggf. Q1 als Emitterfolger schalten.
Allerdings wird die Umschaltgeschwindigkeit und der High-Pegel am
Ausgang dann kleiner.
Gruß Dietrich
Hi,
Mal ne kleine Zwischenfrage eines Laien. Ich steh da manchmal echt
auf'm Schlauch.
Wie zum Teufel wird Q3 Leitend, wo bekommt der seinen Basisstrom her?
Was ich noch nicht verstehe, du redest von Push Pull, aber es ist nur
ein Widerstand gegen Masse. Da würde ein Emitterfolger reichen, der ist
auch schön schnell, ein Schmitt Trigger davor und gut.
Also noch mal genau, was brauchst du?
Der Andere schrieb:> Da würde ein Emitterfolger reichen, der ist> auch schön schnell,
der klaut ihm aber mindestens 0,7V von den 24V ob das stört? keine
Ahnung.
Joachim B. schrieb:> der klaut ihm aber mindestens 0,7V von den 24V ob das stört? keine> Ahnung.
Das macht seine eigene Schaltung ganz oben auch, stört ihn also offenbar
nicht, deshalb hatte ich ja den Emitterfolger vorgeschlagen.
Nochmals danke für Eure Unterstützung!
@Joachim B.:
Basiswiderstand gemäß Deiner Hilfe auf ca 8xIb ausgelegt.
Spannung habe ich mit Deinem Vorschlag erhöht. Danach einen LM317
eingefügt als Stromquelle. Ausgelegt auf ca. 96mA mit 13 Ohm (für 100mA
bräuchte ich 12,5)
Eine Frage zur Spannungserhöhung: Warum eigentlich? Um die min. 3,5V am
LM317 auszugleichen? Oder steckt was anderes dahinter?
Das mit der Invertierung habe ich nun durch die Verwendung eines
Darlington Transistors gelöst.
Dann ein Frage zu Deinen Seriendioden: Zu welchen Bauteilen sollen diese
in Serie?
@alle übrigen mit dem Vorschlag des Emitterfolgers:
Die Schaltung am Ausgang ist stark vereinfacht. Ob es eine rein ohmsche
Last ist, weiß ich schlicht nicht. Daher zur Vorsicht Push Pull. 0,7V
Spannungsabfall würden mich nicht stören!
bd schrieb:> Eine Frage zur Spannungserhöhung: Warum eigentlich? Um die min. 3,5V am> LM317 auszugleichen? Oder steckt was anderes dahinter?
ganz genau, sein drop liegt irgendwo um 3V und seine interne minimale
Spannung um 1,25V macht fast 5V.
Nur den SIM1 hast du für die +5V +24V falsch verschaltet, denke man an
Reihenschaltung von Spannungen wie bei Batterien, + an - usw.
meine Güte, das wird immer komplizierter (aber deshalb nicht besser).
Mein Vorschlag:
gehe zurück zu deiner Urpsrungsschaltung
Wirf Q1 und R4 raus und treibe die Endstufe (Q2, Q3) direkt mit deiner
Quelle
Falls die Quelle wirklich einige kOhm Innenwiderstand hat (und der
sowohl beim sourcen als auch beim sinken wirksam wird), dann kannst du
dir auch den externen Widerstand R2 sparen. Falls dieser Innenwiderstand
der Quelle "nicht sicher" ist, dann lass R2 zur Begrenzung des
Basisstroms drin.
Damit kommst du am Ausgang nicht ganz an die 24V ran, aber wenn 23V auch
reichen ist es in Ordnung.
bd schrieb:> Daher zur Vorsicht Push Pull.
Warum nicht ein fertiger Treiberbaustein, z.B. für Leistungsmosfets.
Müsste man mal schauen ob es die auch für 24V gibt.
pushpull.png
(10 KB)
