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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leistungsstufe


Autor: M-Z (Gast)
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Hallo,

Meine Schaltung gibt am Ausgang eine Art getakteten Sägezahn mit 
Pausenzeit (siehe Bild) aus. Für dieses Signal benötige ich noch eine 
Leistungsstufe mit der ich dann auch größere Verbraucher wie z.B. 
Glühlampen mit selber Signalform betreiben kann.

Habt ihr vielleicht Ideen bzw. Anregungen so eine Leistungsstufe zu 
realisieren?! ( Ob mit OPV oder andersweitig?)

Bedingungen:

- einstellbares Signal am Eingang der Leistungsstufe von 1V - 5V (siehe 
Bild)

- Signalverlauf soll am Ausgang genau wie am Eingang aussehen  (siehe 
Bild)

- Ausgangsspannung/strom für Verbraucher: 12V / max. 5A


Danke euch schonmal...

mfg M-Z

Autor: Analog (Gast)
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Ein paar Parameter mußt Du schon angeben:

Leistung?
max. Ausgangsspannung?
Dynamikbereich?
Bandbreite?
usw.


Gruß,

Autor: M-Z (Gast)
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Leistung: 60W
Ausgangsspannung: 12V (einstallbar (muss aber nicht sein))
Ausgangsstrom:  (max.)5A
Bandbreite: 15kHZ (5kHz bis 20kHz)

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Wieso sind im steigenden Ast des Sägezahns solche Pausen drin? Was haben 
die für einen Sinn?  Soll das ne Art PWM sein?

Welche Frequenz?

Autor: M-Z (Gast)
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kleine Funktionsbeschreibung:

Ich hab zunächst eigentlich zwei Schaltungsteile, einen Digitalteil 
(erzeugt Pulskette) und einen Analogteil (erzeugt Sägezahn, bzw. 
Spannungsrampe).
Ist etwas kompliziert, Ich habe mit einem Schmitt-Trigger den Rechteck 
erzeugt (Frequenz einstellbar). Dazu kann man noch mittels 4 Schalter 
über einen binären Zähler (4516) und einem Größenvergleicher (4585) die 
Anzahl der Takte festlegen bis der Größenvergleicher dann ein Signal 
gibt und eine Pause erfolgt (Pausenzeit einstellbar). Die beiden Signale 
werden miteinander verknüpft und so kommt eine Pulskette mit Pausenzeit 
zustande.

Die Spannungsrampe (Sägezahn) und die Pulskette habe ich dann mit den 
Multiplexer (4052) kombiniert. So entsteht das dargestellte Signal.



Frequenz wie oben genannt einstellbar zwischen 5kHz und 20kHz.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Nun, entweder nimmst Du einen Leistungs-OP (Burr-Brown, Apex, etc.). Die 
gibt es bis 5 und mehr Ampere. Leider ist 20kHz schnell dicht an deren 
frequenzmäßiger Obergrenze (Leistungsbandbreite).

Oder Du baust die Endstufe diskret auf.

hth,
Andrew

Autor: M-Z (Gast)
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Kennst du auch ne genauere Bezeichnung von so einem Leistungs-OPV?

Autor: Skua (Gast)
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Oder Audio Chip oder LM12.
Hängt auch von der Last ab.

Autor: Tom (Gast)
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Wozu brauchst du denn diese arme verkrüppelte Spannung?

Autor: M-Z (Gast)
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@ Skua:
Also der LM12 scheint garnicht so verkehrt zu sein, ich probier es mal 
mit dem. Weißt du auch zufällig noch welche Grundschaltung passen würde?


@Tom:
Die Schaltung soll im Endeffekt erstmal nur Glühlampen betreiben. Ich 
vermute die Schaltung soll einfach nur der Lehrausbildung in unserer 
Firma dienen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Frequenz wie oben genannt einstellbar zwischen 5kHz und 20kHz.
Welche Frequenz?
Die des Modulations-Rechtecks oder die des Sägezahns?

> Bandbreite: 15kHZ (5kHz bis 20kHz)
Wenn das Signal 20kHz hat, brauchst du eine Bandbreite von mindestens 
150kHz, um das nachher wieder halbwegs zu erkennen :-/

Wozu brauchst du so ein Signal?

Autor: M-Z (Gast)
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Ich meine die Bandbreite vom Rechteck.

Autor: M-Z (Gast)
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Also die Frequenz eines einzelnen Pulses in der Pulskette ist 
einstellbar zwischen 5kHz und 20kHz. Die Frequenz der gesamten Pulskette 
= die Frequenz des Sägezahns

Autor: Skua (Gast)
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Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich meine die Bandbreite vom Rechteck.
Für ein Rechteck brauchst du mindestens die 7. Oberwelle (immerhin mit 
1/7 Amplitude, also grob 15 dB am Geschehen beteiligt).
Das bedeutet, dass du (abhängig von deinen Ganeuigkeits anforderungen) 
eine Bandbreite von min. 140kHz brauchst.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Die Schaltung soll im Endeffekt erstmal nur Glühlampen betreiben.

Und später? Weil für Glühlampen ist das reichlicher Unsinn.


PS:
Was ist mit ner hochfrequenten PWM und ner kleinen Drossel dahinter, um 
das Signal nachzubauen? So vielleicht 200kHz oder nochmehr..

Autor: Exe (Gast)
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Hi Lothar.
Das Problem ist bei 12V/5A nicht so trivial wie es zunächst aussieht. 
Käufliche Leistungsendstufen oder Leistungs-Ops werden da unangemessen 
kostspielig. Die Rampe ist zwar einfacher per Bandbreite zu beherrschen 
als ein strammes Rechteck bei 20KHz aber immerhin.
Die nächsten Harmonischen müssen durch und die Rampe enthält im 
Gegensatz zum Puls ALLE Oberwellen der Fourierentwicklung.
Also entweder eine Leistungsendstufe diskret mit einer Horde 3-Füssler 
konstruieren, was zu einer Arbeit für eine einsame Insel ausarten kann, 
oder den folgenden Schaltungshinweis verwerten.
Eine Grenzfrequenz von über 100KHz ist notwendig, besser mehr. Ansonsten 
krümmt sich die Rampe vor Schmerz.
Schaltung ohne Inselbedarf
Schneller Op, zB 318-series, bekommt 330Ohm in die Vcc und die 
Vee-Leitung.
Die Basis eines NPN- bzw PNP- Kleinleistungstransistors 
(3904,3906-series) stehend/hängend mit der Basis an Vee/Vcc-Eingang des 
Ops mit einem Emitterwiderstand von 56Ohm.
Die Kollektoren von 3904/3906 stramm zusammen. Daran ein komplementäres 
Darlingtonpaar als Kollektorstufe und fertig isses.
Gegenkopplung 100KOhm auf den Invertaleingang. Vorne 100-56KOhm und 
damit Vo ca  -1 bis -2.
+/-15V Betriebsspannung und der Nichtinvertierer geerdet.
Grenzfrequenz deutlich über 100KHz.
Geht prinzipiell auch mit 741-series mit Fgr bei knapp 20KHz.
Übernahmeverzerrungen werden gegengekoppelt können aber durch 
3xUniversaldioden weiter begradigt werden.

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