Hallo Leute!
Ich baue gerade einen Leistungsverstärker für einen Piezo (220nF).
Die Schaltung findet ihr als Bild im Anhang. Als Opamp verwende ich den
OPA454 und eine Gegentaktendstufe. Schaltung soll bis 80V arbeiten.
Jetzt habe ich das Problem, dass der Verstärker zu schwingen beginnt (ca
200kHz und 2-3V Ampitude)wenn der Piezo angeschlossen wird. Wie soll ich
diesem Problem begegnen, kömnnt ihr mir da weiterhelfen?
Vielen Dank!!
Denglmann schrieb:> Ich baue gerade einen Leistungsverstärker für einen Piezo (220nF).
Was willst du damit machen?
Muß die Spannung vom Piezo in den Rückkopplungspfad?
Oder könntest du die letzten beiden Transistoren einfach als
Impedanzwandler laufen lassen und den Feedback weiter vorn anschließen?
BTW: woraus versorgst du den Piezo?
> Jetzt habe ich das Problem, dass der Verstärker zu schwingen beginnt
Was soll er auch anderes machen.
Deine Endstufe aus 2 Darlingtons hat 2.8V Totbereich.
Merke: Es gibt viele einfache Schaltungen die so aussehen
als ob die ein Problem lösen, die aber einfach zu einfach
waren.
Man kann sie nun so weit verlangsamen, daß sie sogar
diesen Totbereich in endlicher Zeit überwindet,
oder eher so was bauen wie einen Audioendverstärker,
mit Rihestrom und allem Pi-Pa-Po.
Aber das ist dir dann wohl "zu aufwändig".
Dietrich L. schrieb:> Kapazitive Gegenkopplung zwischen Pin 6 und 2 des OPA454.
Diese Idee hab ich auch grad im Datenblatt entdeckt. Werd ich morgen
früh ausprobieren, da ich noch Bauteile besorgen muss (abgeraucht:()
Welche Größenordnung der Kondensator allerdings habem muss, steht
nirgends, muss ich wohl ausprobiern
MaWin schrieb:> Deine Endstufe aus 2 Darlingtons hat 2.8V Totbereich.
Der Verstärker arbeitet nur im positiven Bereich, es gibt keine
wirklichen Nulldurchgänge. Ein verzerren des Signals kann ich nicht
beobachten.
Oder auf was genau wolltest du hinaus?
Lothar Miller schrieb:> BTW: woraus versorgst du den Piezo?
Habe mir ein Netzteil mit 85V gebaut, daraus wird der Piezo versorgt.
Der Piezo diekt in der Rückkopplung hat meines Errachtens den Vorteil,
dass der Opamp die 2*0,7V die über die Transis verloren gehen gleich mit
wegregelt. Die Schaltung findet man so (so ähnlich) im Datenblatt des
Opampo454
> Der Verstärker arbeitet nur im positiven Bereich, es gibt keine> wirklichen Nulldurchgänge. Ein verzerren des Signals kann ich nicht> beobachten.> Oder auf was genau wolltest du hinaus?
Man merkt, daß du nicht verstanden hast, was du da baust.
Natürlich gibt es Umsteuervorgänge, bei denen bisher die oberen
Transistoren leiteten und danach die unteren leiten werden,
bei dem also der Totbereich durchlaufen wird.
Sonst könntest du die unteren ja einfach weglassen.
Kein OpAmp ist so schnell, daß er diesen Totbereich "wegregeln"
kann, er führt immer zu einer zeitlichen Verzögerung die ein
Schwingen der Gesamtschaltung provoziert.
Natürlich verzerrt dadurch auch das Signal, aber es ist wohl
immer eine Frage, wie genau man hinguckt.
Im Datenblatt gibt es DIESE Schaltung SO nicht. Diese
Methode, einfach alle Bauteile wegzulassen, deren Funktion
man nicht verstanden hat, ist unglaublich.
Mann, die machen die Bauteile dort doch nicht ohen Grund hin.
Wenn du ihn noch nicht verstanden hast, nicht weglassen,
sondern erst mal nachdenken ! Du hast die Schaltung erst
verstanden, wenn du weisst, wozu die Bauteile da sind.
MaWin schrieb:> Im Datenblatt gibt es DIESE Schaltung SO nicht.
Das stimmt, dort ist die "übliche" mit einem Widerstand zwischen B und E
der Transistoren, so dass der "tote" Übergangsbereich durch den OP
abgedeckt werden kann. Allerdings habe ich 2 B-Endstufen hintereinander
so einfach verschaltet auch noch nie gesehen.
Denglmann schrieb:> Welche Größenordnung der Kondensator allerdings habem muss, steht> nirgends, muss ich wohl ausprobiern
Naja, eben so groß, dass der Verstärker so langsam wird, dass das
Schwingen nicht mehr auftritt.
MaWin schrieb:> Du hast die Schaltung erst> verstanden, wenn du weisst, wozu die Bauteile da sind.
Ok, da hast du recht, ich hab mir da zu wenig Gedanken über die
beschriebene Schaltung gemacht.
Da ich aber eine ordentliche Schaltung abliefernm möchte (und diese auch
verstehen will), wäre es super, wenn du/ihr mir da etwas helfen könntet.
Damit wir garantiert von der selben Schaltung reden, siehe Anhang.
Nochmal zu meinen Voraussetzungen: Piezo 220nF ansteuern mit rein
positivem Signal (rechteck, sinus, dreieck). Frequenz max 10kHz.
Amplitude max 80V. Peakt-Strom bis zu 8A.
Die Versorgung des Opamp454 war bisher +85V und -5V(damit ich garantiert
bis 0V runter kann).
Bei der Schaltung nach Datenblatt versteh ich die Funktion von R4 und R5
nicht wirklich. Ist eine Rückkopplung, oder?
Kann mir die vorliegende Schaltung wirklich 8A liefern, ohne dass der
Opamp überlastet wird? Hab ich das richtig verstanden, dass der Opamp
selbst nur dann Strom liefert, wenn die beiden Tranis gerade ihren
Totpunkt haben(oder einer der beiden?)? Also wenn Ausgangspannung bei
unter 0,7V ist?
Brauche ich also keine weitere Transistorstufe?
Vielen Dank für eure Hilfe und ich werde aus eurer Kritik was für die
Zukunft mitnehmen:)
Denglmann schrieb:> Bei der Schaltung nach Datenblatt versteh ich die Funktion von R4 und R5> nicht wirklich. Ist eine Rückkopplung, oder?
Das ist eine Stromgegenkopplung.
Sieh dir mal die Grundlagen zur AB-Endstufe und zum Thema
Übernahmeverzerrungen und Ruhestromeinstellung usf. genauer an...
http://www.elektroniktutor.de/analog/ab_verst.html> Hab ich das richtig verstanden, dass der Opamp> selbst nur dann Strom liefert, wenn die beiden Tranis gerade ihren> Totpunkt haben(oder einer der beiden?)?
Ja.
> Also wenn Ausgangspannung bei unter 0,7V ist?
Nein. Der Totpunkt ist z.B. auch da, wenn dein Piezoelement auf 20V
geladen ist, und der OP gerade 20V ausgibt --> keiner der Transistoren
leitet... :-o
OK, soweit so gut, wieder eniges klarer geworden!
Aber: Die Beispielschaltung des Herstellers macht keine wirkliche
Vorspannung der Transis oder?
OK, R3 sorgt mehr oder weniger dafür, aber konstante 0,6V liegen hier
wohl nicht an. Das heißt diese Schaltung machts zwar schon besser, aber
ne Verzerrung wird wohl immernoch auftreten. Oder?
Ich baue die Schaltung heute mal genau so auf und überprüfe, ob sie
meinen Anforderungen genügt. Vielleicht gibts dann ja neue
Erkenntnisse:)
Danke schön!!
Denglmann schrieb:> Das heißt diese Schaltung machts zwar schon besser, aber> ne Verzerrung wird wohl immernoch auftreten. Oder?
Ja und Ja.
Das Problem ist: die Impedanz des Ausgangs ist bei der Schaltung aus dem
DB im Übergangsbereich deutlich höher als wenn einer der Transistoren
leitet, weil dann ja nur der OP seinen mikrigen Strom über einen 20Ohm
Widerstand liefern kann.
> Kann mir die vorliegende Schaltung wirklich 8A liefern, ohne dass der> Opamp überlastet wird?
Nein, kann sie nicht. Der OPA454 kann etwa 50mA liefern, für 8A am
Ausgang müsste die Stromverstärkung der Endstufe also mindestens 160
sein. Allerdings fließen etwa 0,8V/20Ohm=40mA direkt zum Ausgang und
stehen daher nicht als Basisstrom für die Endstufe zur Verfügung. Mit
den verbleibenden 10mA muss der Stromverstärkungsfaktor der Endstufe
also mindestens 800 sein. Im DB des OPV steht nicht umsonst, dass die
Schaltung nur etwa 1A liefern kann.
> Hab ich das richtig verstanden, dass der Opamp selbst nur dann> Strom liefert, wenn die beiden Tranis gerade ihren>> Totpunkt haben(oder einer der beiden?)? Also wenn Ausgangspannung bei> unter 0,7V ist?
Der OPV liefert immer dann Strom, wenn Ausgangsstrom fließen muss.
> Brauche ich also keine weitere Transistorstufe?
Doch, siehe oben.
Ich habe ein ähnliches Problem mit meinem Gegentaktverstärker. Die
Spannung bricht im Scheitelpunkt kurz ein. Siehe hier:
Beitrag "Re: Verstärkerschaltung 12->24Vpp, 11W, 200kHz"
Liegt also an der Resonanzüberhöhung am Ausgang, die die Ube quasi
verringert, so dass die T. schließen und der OP liefern muss aber nicht
kann richtig?
verst__rker.png
(7,4 KB)
