Hallo zusammen, ich habe die Verstärkerschaltung im Anhang als 5.1 Verstärker für meinen PC aufgebaut und sie funktioniert soweit zufriedenstellend. Allerdings glaube ich dass man die Widerstände im Feedback-Netzwerk verringern könnte um so das Rauschen zu verringern (Johnson-Noise). Ich wüßte gerne ob meine Überlegungen soweit korrekt sind: -Betriebsspannung ist +/-21V -Last ist ein 8R-Lautsprecher, ich rechne zur Sicherheit mal mit 6R -der TIP142/147 hat bei IC=5A einen minimalen hFe von 1000, also hat der Emitterfolger eine Eingangsimpedanz von 1000*6 = 6K -Gesamtwiderstand der Feedback-R 58K die der Op-Amp parallel zu den 6K treiben muss, also ~5K, das wären wenn der Op-Amp volle 21V ausgeben könnte nur 4.2mA Der NE5534 kann 26mA (16V in 600R), also könnte man die Feedback-Widerstände z.B. auf 4.7K und 100R reduzieren, das wären 2.6K die der Op-Amp treiben muss also <8mA. Oder 2.2K und 50R, das wären dann 1.6K also <13mA. Ist das soweit richtig gedacht?
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Dein Feedback-Netzwerk liegt parallel zum Lautsprecher. Aus Sicht des OPs ist es deshalb egal, ab man 47 kOhm oder 4,7 kOhm oder 1 kOhm als Feedback einbaut; das ist im Vergleich zum Lautsprecher immer noch sehr hochohmig und wirkt sich deshalb auf den OP-Ausgangsstrom nicht aus. Wenn du Probeleme mit Rauschen hast, dann ist vermutlich nicht das Feedback-Netzwerk die Ursache; da würde ich eher die Signalquelle, also den PC verdächtigen. Das kannst du leicht überprüfen, indem du den Eingang des Verstärkers kurzschließt. Wenn damit das Rauschen verschwindet, kommt es nicht aus dem Verstärker.
Die 2 LM334 finde ich nicht gut... Anders lösen und aus den 47 kOhm 22 kOhm machen. Boucherotglied vorsehen gegen Schwingneigung + paar pF über den neuen 22 kOhm in der Rückkopplung.
Oh noch jemand wach ;) Danke für die Antworten! >Dein Feedback-Netzwerk liegt parallel zum Lautsprecher. Aus Sicht des >OPs ist es deshalb egal, ab man 47 kOhm oder 4,7 kOhm oder 1 kOhm als >Feedback einbaut; das ist im Vergleich zum Lautsprecher immer noch sehr >hochohmig und wirkt sich deshalb auf den OP-Ausgangsstrom nicht aus. Der OP "sieht" doch gar nicht den Lautsprecher sondern die Gegentaktstufe, also schaut er über das beta des Emitterfolgers in den Lautsprecher. Da hatte ich 6K ausgerechnet für einen 6Ohm-Lautsprecher. Ob parallel zu den 6K des Lautsprechers dann 47K+1K oder 2.2K+50R liegen macht schon einen Unterschied: 6K || 58K = 5.4K 6K || 2.25K = 1.6K >Wenn du Probeleme mit Rauschen hast, dann ist vermutlich nicht das >Feedback-Netzwerk die Ursache; da würde ich eher die Signalquelle, also >den PC verdächtigen. Das kannst du leicht überprüfen, indem du den >Eingang des Verstärkers kurzschließt. Wenn damit das Rauschen >verschwindet, kommt es nicht aus dem Verstärker. Ja das werde ich mal ausprobieren! Mit einem Beyer Dynamic 880 hört man ein gewisses gaaanz dezentes Rauschen aber bei voller Lautstärke hatte ich das bislang bei jedem (auch gekauften) Verstärker. Der Verstärker klingt m.M. klasse, aber wenn man noch was optimieren kann würde ich das gerne noch einbauen. Der NE5534 kann bemerkenswert viel Strom liefern, aber mit der Darlington-Stufe wird das nicht ausgereizt, daher halt die Idee den zusätzlichen Saft zu verwenden um das Rauschen in den Feedback-Widerständen zu verkleinern. Keine Ahnung ob man den Unterschied jemals hören könnte... >Die 2 LM334 finde ich nicht gut... Du meinst weil die Stromquellen in Serie sind? Wie würdest Du das lösen? >Boucherotglied vorsehen gegen Schwingneigung + paar pF über den neuen 22 >kOhm in der Rückkopplung. Hatte da 22pF drin aber dann wieder rausgemacht - der Verstärker läuft seit Wochen täglich stundenlang und hat bislang keinerlei Instabilität gezeigt.
>Ist das soweit richtig gedacht? Theoretisch könnten die Gegenkopplungswiderstände in der Tat noch weiter reduziert werden. Ich glaube aber nicht, daß du das geringere Rauschen auch wirklich hören wirst. Andere Frage: Stört dich denn nicht die Offsetspannung am Ausgang des Verstärkers? >Hatte da 22pF drin aber dann wieder rausgemacht - der Verstärker läuft >seit Wochen täglich stundenlang und hat bislang keinerlei Instabilität >gezeigt. Was leider nicht heißt, daß dein Amp wirklich garantiert stabil läuft! Schon ein anderes Lautsprecherkabel kann das Teil zum Schwingen bringen. Teste deinen Amp mal an komplexen Lasten oder laß mal eine Simulation drüber laufen. Noch ein paar Tipps: - Die Entkoppelcaps mußt du auf die Signalmasse referenzieren, nur zwischen den Rails bringt nicht allzuviel. - Ein passiver Tiefpaß am Eingang gegen HF wäre noch sinnvoll. - Und wie schon mhh meinte, das Zobelglied nicht vergessen!
>Andere Frage: Stört dich denn nicht die Offsetspannung am Ausgang des >Verstärkers? Da ist noch ein Ausgangskondensator, ist nicht eingezeichnet. Hab grade mal gemessen, da liegen 240mV drüber, ganz schön viel. Das ist auch noch so ein Punkt wo ich unsicher bin: Ohne den Kondensator sind die Lautsprecher/Kopfhörer ungeschützt und es müsste irgendeine Schutzschaltung rein. Da das ganze 6x aufgebaut ist als Surround-Verstärker ist mir der Aufwand für eine elektronische Schutzschaltung zu hoch. Und bei Polyswitch oder Sicherungen ist die Frage ob man denen seine 300€ Boxen/Kopfhörer anvertrauen will... >Die Entkoppelcaps mußt du auf die Signalmasse referenzieren, nur >zwischen den Rails bringt nicht allzuviel. Irgendwo hatte ich noch genau das Gegenteil gelesen, dass dann die Signalmasse gestört wird.
Glotzer schrieb: > Der OP "sieht" doch gar nicht den Lautsprecher sondern die > Gegentaktstufe, also schaut er über das beta des Emitterfolgers in den > Lautsprecher. Da hatte ich 6K ausgerechnet für einen 6Ohm-Lautsprecher. > Ob parallel zu den 6K des Lautsprechers dann 47K+1K oder 2.2K+50R liegen > macht schon einen Unterschied: Schau dir mal deinen Schaltplan genau an. Das Feedback-Netzwerk ist am gleichen Punkt wie der Lautsprecher angeschlossen, nämlich an "Speaker Out". Du hast also 48k || 6 Ohm = 5,999 Ohm; mit 2,25 kOhm ändert sich der Wert auf 5,984 Ohm.
Glotzer schrieb: > Ob parallel zu den 6K des Lautsprechers dann 47K+1K oder 2.2K+50R liegen > macht schon einen Unterschied: Aber doch nicht fürs Rauschen: Da sieht der OP am - Eingang nur die 1K Ohm (parallel zu den 47K). Am + Eingang liegen die 100K die 10 mal mehr rauschen. Wenn ich ins Datenblatt schaue überwiegt bis etwa 7k-Ohm Eingangswiderstand das Spannungsrauschen des OPs. Erst oberhalb von 7k das Stromrauschen. Die 1K sind etwa gleich groß wie das Spannungsrauschen des OPs. Die 100K rauschen 10 mal mehr und bewirken auch am OP-Eingang ein 10 fach höheres Stromrauschen als das Spannungsrauschen. Ich denke nicht daß Du dir zuerst um die Feedbackwiderstände Sorgen machen solltest. Gruß Anja
>Irgendwo hatte ich noch genau das Gegenteil gelesen, dass dann die >Signalmasse gestört wird. Das ist natürlich Unsinn. Ein Entkoppel- bzw. Stützcap muß einen Bezug zur Signalmasse haben, sonst ist er wertlos.
Kurzi schrieb: > Das ist natürlich Unsinn. Ein Entkoppel- bzw. Stützcap muß einen Bezug > zur Signalmasse haben, sonst ist er wertlos. Beide haben recht: Allerdings: man sollte immer betrachten wie die Ströme fließen. Der OP selbst kennt ja die Masse nicht er sieht nur seine Welt zwischen den beiden Versorgungspins. -> für den OP ist der Kondensator zwischen den Versorgungspins gut. Für eine an Masse angeschlossene Last sieht die Welt ganz anders aus: Hier ist ein kurzer Induktivitätsarmer Versorgungsweg zwischen Rail und Masse entscheident. Allerdings: Meistens sind die Stromänderungen in der Last größer wie die des OPs selbst. -> Im Regelfall sind 2 Kondensatoren gefragt. Gruß Anja
So wichtig ist der Bezug zur Signalmasse beim Stützkondensator nicht. Um zu verhindern das der OP auf Grund fehlender Entkopplung schwingt reicht der Kondensator ohne Bezug auf die Masse schon. Am + Eingang ist der 100 K Widerstand nicht wesentlich für Rauschen verantwortlich. Bei den Signalfrequenzen wird die Impedanz von der Quelle bestimmt, die dann noch parallel liegt. Der Kondensator ist ja gerade so gewählt das da der 100 K Widerstand groß ist gegen die Impedanz des Kondensators und der Quelle. Als Schutz für die Lautscprecher wäre so etwas wie eine Schmelzsicherung oder ein Polyswitch schon nicht so schlecht. Von der Zuverlässigkeit sind die eher besser als was elektronisches als Teil des Verstärkers. Ein Polyswitch sollte dann aber vor der Rückkopplung sein, also gleich Teil des Verstärkers. Das eher träge Ansprechen entspricht auch etwa der Zeitkonstante von Lautsprechern. Nur als Schutz für die Transistoren sind ist es zu langsam. Auf zusätzliche Kondensatoren am Ausgang würde ich eher verzichten. Da schon lieber einen Elko in den Rückkopplungszweig, und so den Offset verringern. Wenn man das Ganze 6 mal braucht würde ich mit Überlegen gleich Verstärker ICs zu nehmen. Das ist oft einfacher und meist auch zuverlässiger und hat oft auch gleich einen Kurzschlussschutz.
>Der OP selbst kennt ja die Masse nicht er sieht nur seine Welt zwischen >den beiden Versorgungspins. Den Massebezug erhält der OPamp über die Beschaltung, also Gegenkopplung und Last!
Bin ich der Einzige, der sich über die 100 Ohm neben TIP142 wundert? Wenn ja, kann mir bitte jemand den Sinn erklären?
>So wichtig ist der Bezug zur Signalmasse beim Stützkondensator nicht. Um >zu verhindern das der OP auf Grund fehlender Entkopplung schwingt reicht >der Kondensator ohne Bezug auf die Masse schon. In den 80igern war es Mode, die Signalmasse und Entkoppelmasse getrennt zu verlegen und strikt zu trennen. Das habe ich dann in einer Anwendung mal übernommen und ist prompt schief gegangen: Ich habe einen LF356-Vorverstärker in eine Stratocaster gebaut und getrennte Massen für Signal und Betriebsspannungsentkopplung vorgesehen. Der OPamp hat dann irgend einen Radiosender demoduliert, jedenfalls waren klar und deutlich Stimmen zu hören. Erst als ich die beiden Massen beim LF356 miteinander verbunden habe, war der Spuk vorbei. Auch Gerhard Haas, der für die ELRAD zahlreiche Mischpultprojekte entworfen hat, ist von der getrennten Verlegung von Signalmasse und Entkoppelmasse wieder abgekommen, weil bestimmte Treiberschaltungen für 600R Lasten einfach nicht stabil laufen wollten. Auch bei Profi-Mischpulten (siehe Anhang) wird immer gegen die lokale Signalmasse "direkt vor Ort" abgeblockt und nicht über die Versorgungsspannungsanschlüsse.
hundertohm schrieb: > Wenn ja, kann mir bitte jemand den Sinn erklären? Wahrscheinlich fließt zu wenig Ruhestrom durch die Darlingtons. -> bei kleinen Amplituden übernimmt der OP direkt die Last. Gruß Anja
Hallo, ich sehe gerade: der LM334 wird auch außerhalb Spec betrieben. bei maximal 10mA müßte der Widerstand >= 6,8 Ohm sein. Gruß Anja
Anja schrieb: > Glotzer schrieb: >> Ob parallel zu den 6K des Lautsprechers dann 47K+1K oder 2.2K+50R liegen >> macht schon einen Unterschied: > > Aber doch nicht fürs Rauschen: > Da sieht der OP am - Eingang nur die 1K Ohm (parallel zu den 47K). > Am + Eingang liegen die 100K die 10 mal mehr rauschen. Die 100k liegen parallel zum Line-In, also zum Ausgang des Vorverstärkers, der deutlich niederohmiger ist ( < 1 kOhm). Deshalb wirkt sich der 100k-Widerstand aufs Rauschen eigentlich nicht aus bzw. nur bei offenem Eingang.
Anja schrieb: > Wahrscheinlich fließt zu wenig Ruhestrom durch die Darlingtons. > -> bei kleinen Amplituden übernimmt der OP direkt die Last. Oh stimmt! Das sind ja Darlingtons mit Vbe so um 1.4 ... 2.0V. Falls der OpAmp also nahe bei Ground ist, sind beide Transistoren aus, weil der Spannungsabfall an der grünen LED geringer als die beiden BE-Strecken ist, oder? Erst ab +-Vbe über den 100 Ohm übernehmen die Transistoren. Danke Anja!
Der TIP142 und wohl auch der TIP147 hat Widerstände parallel zu Basis-Emitter. Zumindest der 1. Transistor der Darlingtons wird auch im Ruhezustand schon leiten und nur der 2. Transistor ist eher aus und der interne Widerstand von etwa 120 Ohm läßt Strom durch. Es hängt auch noch von der Art der grünen LED ab, es gibt welche mit etwa 2 V und welche mit eher 3 V an Flussspannung.
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