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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ruhestrom Leistungsverstärker


Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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Hallo Leute.

Wie kann man am Besten in einem LT Spice Leistungsverstärkerplan den 
Ruhestrom messen?

lg Peter

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Signalquelle zu 0 machen und dann mit der virtuellen Stromzange messen.

Autor: Markus ---- (mrmccrash)
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Normalerweise in der +Ub bzw. -Ub Zuleitung der Leistungstransistoren + 
deren Treiber. Zeichne jeweils in der Zuleitung einen Widerstand mit 0 
Ohm rein und lasse dir in der Simulation die Ströme beider anzeigen. In 
der Grafik kannst du dann einen Graph anlegen, der die Beträge der 
beiden Ströme addiert anzeigt. Das Eingangssignal sollte sinnvollerweise 
auch in Ruhelage bzw. auf Signal-Ground liegen.

Aber ohne Schaltplan kann man dir leider nur begrenzt weiterhelfen.

Edit: Ich denke schon wieder viel zu kompliziert...

_.-=: MFG :=-._

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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also an Ub+ habe ich bei 0,001Ohm Widerstand -27,5646mA
     an Ub- habe ich bei 0,001Ohm Widerstand  27,5598mA

das heißt mein Ruhestrom liegt bei 4,8uA??

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Peter Brandstetter schrieb:
> das heißt mein Ruhestrom liegt bei 4,8uA??

Ohne denn Schaltplan von dir zu kennen (ist ja Geheimsache) kann man 
dazu nichts sagen.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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R12 und R13 sind die .001Ohm Widerstände an denen ich den Strom gemessen 
habe.

Signalquelle hat 0V.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Die Stromzange kann man auch mit Spannungsquellen benutzen. Da braucht 
man doch keine zusätzlichen Widerstände einzubauen.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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ja bin ich trotzdem auf ca. 5uA.

Habe jtz dort gemessen wo die Widerstände waren, nur ohne Widerstände.

stimmt das so?

5uA wären ja extrem gut ^^

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Warum mist du mit der Stromzange nicht im Kollektorkreis von Q3,Q1,Q5,Q6

dann hast du doch die Werte die du brauchst.

>5uA wären ja extrem gut

Fuer die Verzerrungen aber bestimmt nicht.

Autor: Jens G. (jensig)
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Da Du nur 3 Dioden in Reihe hast für die Vorspannung der Endstufe, die 
ENdstufe aber aus insgesamt 4 np-Übergängen besteht, kann auch praktisch 
kein Ruhestrom durch die Endstufentransis fließen.

Autor: skua (Gast)
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Willst du das bauen?
Ohne Emitterwiderstände wird das Wahrscheinlich Thermisch instabil.
Bei dem geringen Ruhestrom sehe ich starke Übernahmeverzerrungen voraus.

Autor: HildeK (Gast)
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Das ist der Verstärker, über den schon kürzlich diskutiert wurde - ich 
habe ihn deshalb auch als File.
Meine Simulation zeigt die rund 28mA schön durch beide Quellen fließend! 
Also ist das der Ruhestrom.
Die Differenz ist das was als Unsymmetrie bleibt und fließt nach GND.

Wenn du über Widerständen misst, musst du aufpassen: Die haben eine 
Richtung, die nachher auch die positive Stromrichtung darstellt, wenn du 
die Stromzange drauf setzt. Dreh einen Widerstand um 180° und du 
erhältst zwei positive (oder zwei negative) Stromwerte.

Simon K. schrieb:
> Die Stromzange kann man auch mit Spannungsquellen benutzen.

So iss es!

Autor: Jens G. (jensig)
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>Meine Simulation zeigt die rund 28mA schön durch beide Quellen fließend!
>Also ist das der Ruhestrom.

Ist wohl eher der Strom durch die Vorstufen. Der Ruhestrom durch die 
Endstufentransis wird's wohl nicht sein.

Autor: HildeK (Gast)
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Jens G. schrieb:
> Ist wohl eher der Strom durch die Vorstufen. Der Ruhestrom durch die
> Endstufentransis wird's wohl nicht sein.

Ja, es ist der Strom aus den Quellen, die Endstufentransistoren sind da 
noch aus, aber durch die Treiber fließt ein Teil davon. Den Rest 
benötigen die Schaltungsteile vorne.
Außerdem ändern sich die Werte deutlich mit der Wahl anderer 
Transistoren.
Es ist eben nur eine Prinzipschaltung.

Autor: Anselm 68 (anselm68)
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Die Kondensatoren haben 470f ?

Autor: Jens G. (jensig)
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femtofarad ;-) Wurde bestimmt genau ausgerechnet.

Autor: Michael Roek (mexman) Benutzerseite
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Jens G. schrieb:
> Da Du nur 3 Dioden in Reihe hast für die Vorspannung der Endstufe, die
> ENdstufe aber aus insgesamt 4 np-Übergängen besteht, kann auch praktisch
> kein Ruhestrom durch die Endstufentransis fließen.

Halo Jens,

das ist ein Irrtum,
jeweils die Endstufen-BEs sind mit Widerstaenden ueberbrueckt.
Die Vorspannung ist schon in Ordnung!


Gruss

Michael

Autor: mhh (Gast)
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Michael Roek-ramirez schrieb:
> das ist ein Irrtum,
> jeweils die Endstufen-BEs sind mit Widerstaenden ueberbrueckt.
> Die Vorspannung ist schon in Ordnung!

Oder Dein Irrtum.
Der Ruhestrom muss durch die Endtransistoren fließen, nicht daran 
vorbei.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Anselm 68 schrieb:
> Die Kondensatoren haben 470f ?

Hallo,

Ich habe den Schaltplan in dem anderen Thread gerichtet.
Die Cs hatten im Tietze-Schenk optional 470pF.
Damit die erstmal nicht "stören" habe ich ich sie "entfernt".
"entfernt" = so klein, dass sie praktisch nicht da sind.
Der praktischste Weg dafür ist es den Multiplikator f(emto) zu nehmen.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Diese Schaltung aus dem Tietze-Schenk hat keine Widerstände in den 
Emittern der Endstufentransistoren. Deshalb kann man auch nur 3 Dioden 
verwenden um 0A Ruhestrom sicherszustellen. Das geht natürlich auf 
Kosten des Klirrfaktors besonders bei kleinen Amplituden und hohen 
Frequenzen.

Autor: X- Rocka (x-rocka)
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Peter Brandstetter schrieb:
> also an Ub+ habe ich bei 0,001Ohm Widerstand -27,5646mA
>      an Ub- habe ich bei 0,001Ohm Widerstand  27,5598mA
>
> das heißt mein Ruhestrom liegt bei 4,8uA??

Ich hätt ja auf 27.56mA Ruhestrom getippt.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Die Endstufentransistoren Q3/Q6 haben 0A (30nA Leckstrom) Ruhestrom.

Die Treibertransistoren Q1/Q5 haben 38mA Ruhestrom.

Wenn man sich das genau überlegt, dann ist das gar keine schlechte Idee.
Bei kleinen Signalen sind praktisch nur Q1 und Q5 aktiv. Die haben 
anständig Ruhestrom was kleine Verzerrungen bewirkt. Allerdings brauchen 
die damit auch einen Kühlkörper.

Zum messen des Ruhestromes die Sinus-Amplitude auf 0 setzen .

SINE(0 0 1k)

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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wo messt du die 38mA

ich messe überall nur max 15mA

Autor: HildeK (Gast)
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Eigentlich sind die absoluten Werte relativ egal - bei realen 
Transistoren wird sich das deutlich ändern.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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ja würd trotzdem gern wissn wo er die 38mA herbekommt, finde sie nicht 
xD

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Ihr habt Recht. Es sind "nur" 15mA. Da muss ich wohl geträumt haben. :-)

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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15mA sind eig. dann nicht schlimm oder?

wie kann man den Ruhestrom eig beeinflussen?

lg Peter

Autor: mhh (Gast)
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Peter Brandstetter schrieb:
> 15mA sind eig. dann nicht schlimm oder?

Doch, da zu wenig und auf dem falschem Weg bei der Schaltung.

Peter Brandstetter schrieb:
> wie kann man den Ruhestrom eig beeinflussen?

Über den (hier zu niedrigen) Spannungsabfall über D1 bis D3 mittels 
Trimmwiderstand. Stabilisiert wird dieser Ruhestrom über die hier nicht 
vorhandenen Emitterwiderstände von Q3 und Q6 (und ev. auch einem 
temperaturabhängigen Widerstand beim Trimmwiderstand).

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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zu wenig ruhestrom gibt es auch ^^

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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hab gerade gelesen, dass im AB-Betrieb der Rohestrom ca. 2-3% des 
Kollektorscheitelwerts sein sollte.

das wären bei 4,5A Scheitelstrom 90-135mA.
http://haggenmiller.name/resources/sc_lvst.pdf

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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gilt halt für leistung mosfets, gilt das auch für transistoren?

Autor: Jens G. (jensig)
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Abgesehen davon, das Mosfets auch Transistoren sind, gilt es etwa auch 
für die. Letztendlich ist das nur ein Kompromis zwischen 
Ruhestromverbrauch und Klirrfaktor, der generell mit zunehmendem 
Ruhestrom abnimmt.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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also sollte ich einen rohestrom zw. 90-135mA wählen?

Autor: Jens G. (jensig)
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ja - ist ein gemeinhin ein gebräuchlicher Wert

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Peter Brandstetter schrieb:
> also sollte ich einen rohestrom zw. 90-135mA wählen?

Diese Endstufe aus dem Tietze-Schenk wurde absichtlich so gebaut, dass 
die "nur" 3 Dioden. Das ist nicht die Standardschaltung.

In der Standardschaltung hat man "4 Dioden" und dafür brauchen die 
Endstufenstransistoren extra Widerstände >=0,1Ohm im Emitter.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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da bekomm ich eine mischung aus Square und und Sinusspannung beim 
Ausgang im Betrieb

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Peter Brandstetter schrieb:
> da bekomm ich eine mischung aus Square und und Sinusspannung beim
> Ausgang im Betrieb

Um welche Schaltung geht es jetzt?

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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wenn ich 4Dioden und kleine Emitterwiderstände nehme.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Das geht dann so ähnlich wie hier. Q7 muss auf den Kühlkörper der 
Endstufentransistoren.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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so einstellen das ca. 80-120mA durch R14 bzw R15 fließen?

lg Peter

Autor: Helmut S. (helmuts)
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So viel Ruhestrom will man nicht unbedingt haben. Das wären ja 6W 
Verlustleistung.
Es ist einfach ein Kompromiss zwischen Verlustleistung und Klirrfaktor 
zu suchen.
Die Leute mit den goldenen Ohren wollen natülich Klasse-A Endstufen. Da 
brauchst du erst gar nicht mit deiner AB-Endstufe ankommen.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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Ach ja und R14 und R15 da laufen 5,6W rüber wenn ich mich nicht 
verrechnet habe.

Wo bekomm ich solche Widerstände her xD

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Peter Brandstetter schrieb:
> Ach ja und R14 und R15 da laufen 5,6W rüber wenn ich mich nicht
> verrechnet habe.
>
> Wo bekomm ich solche Widerstände her xD

Möglichkeit 1:
Jweils eine Diode parallel machen.
Nachteil: Widerstand kann dann nicht gleichzeitig als 
Strombegrenzungswiderstand dienen.

Möglichkeit 2:
Wert auf bis zu 0,1Ohm reduzieren.
Habe auch schon 0,1Ohm gesehen. Weniger ist nicht sinnvoll.
Nachteil: Je kleiner der Wert um so kritischer wird die 
Ruhestromeinstellung.


Möglichkeit 3:
Fertigen Verstärker kaufen, z. B. LM3886.

Autor: mhh (Gast)
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Peter Brandstetter schrieb:
> Ach ja und R14 und R15 da laufen 5,6W rüber wenn ich mich nicht
> verrechnet habe.

Der Ruhestrom von 0,1A fließt durch die Entstufentransistoren, nicht 
durch diese beiden Widerstände.

Autor: mhh (Gast)
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mhh schrieb:
> Der Ruhestrom von 0,1A fließt durch die Entstufentransistoren, nicht
> durch diese beiden Widerstände.

Natürlich durch diese Widerstände, verguckt.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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passt schon. =)

Ich werde es jtz einfach mal so aufbauen, da die Bauteile nicht wirklich 
teuer sind.

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