Hi, ich hab einen AB Verstärker/Komplementärendstufe als Audio-Verstärker gebaut. Ungefähr sowas wie hier die linke Schaltung: http://www.ferromel.de/tr4/leistverst.gif Das ganze ist auf einer Lochstreifenplatine zusammengesteckt und die Versorgungsspannung von +-20V kommen von meinem Labornetzteil. Als Last hängt ein 8 Ohm Lautsprecher dran. Bei normaler Lautstärke (etwa 1V Pegel) funktioniert das ganze super. Wenn ich dann aber richtig aufdrehe, fängt es an zu knacksen und die Musik bekommt Aussetzer. Damit habe ich eigentlich gerechnet, weil ich denke, dass das Labornetzteil nicht für diese schnell ändernden Lasten gemacht ist. D.h. mein Netzteil kann bei Bedarf nicht schnell genug den Strom hochdrehen so, dass meine Schaltung zusammenbricht und es knackt bzw. es zu Aussetzern kommt. Stimmt meine Vermutung oder muss ich den Fehler woanders suchen? Ist es richtig, dass 0815 billig Labornetzteile nicht gut mit schnellen Laständerungen klar kommen? Hab leider keine großen Elkos da, sonst würd ich es mit denen testen.
Hallo, meine Glaskugel ist zum justieren, ich kann also weder Deinen tatsächlichen Schaltplan mit Deinen Bauteildaten noch die Daten Deines netzteil so richtig erkennen... Vielleicht solltest Du die einfach mal zeigen bzw. angeben? Gruß aus Berlin Michael
Ich würd sagen dein Labornetzteil is ein Schaltnetzteil.
> ich hab einen AB Verstärker/Komplementärendstufe als Audio-Verstärker > gebaut. Ungefähr sowas wie hier die linke Schaltung: Die linke Schaltung ist ein reinrassiger B-Verstärker, die rechte geht evtl. als AB durch. > Ist es richtig, dass 0815 billig Labornetzteile nicht gut mit schnellen > Laständerungen klar kommen? Labornetzteile kompensieren die geringe Geschwindidkeit durch große Ausgangskondsatoren. Bei dir liegt das Problem wohl woanders. Ein OPV kann keine Leistungsendstufe für große Leistungen direkt treiben. Und mehr als 1V verträgt die Schaltung so oder so nicht bei Vu=10, da muss es übersteuern.
>Stimmt meine Vermutung oder muss ich den Fehler woanders suchen? Ist es >richtig, dass 0815 billig Labornetzteile nicht gut mit schnellen >Laständerungen klar kommen? Wieso vermutest Du? Messe es doch einfach mal. Am besten mit einem Oszi, um auch schnelle Einsackungen zu sehen. Und +/-20V und 8Ohm machen Kühlkörper der Transistoren schonmal notwendig. Ein paar Ampere sollten die mitmachen können. Ob aber dazu der Basistrom der T's, welcher vom OPV geliefert wird, ausreicht, sei mal dahingestellt.
Wenn dein Labornetzteil den strom nicht schnell genug liefern könnte, dann könntest du 4700µV/30V dranheben und der fehler währe weg. Der Verstärker ist auch nicht AB, der rechte ist u.U. AB wenn bei gerinerer Spannung das "klipping" auch früher einsetzt, dann ist das "Klipping" (Übersteuern) Betriebsspannung, Eingangspegel, Last, verstärkungsfaktor, Transistoren und OP sollten gut zusammen passen.
Ok also als OP hab ich einen OPA445 und Transistoren sind BD243 und BD244. Der OP kann nur 26mA am Ausgang, das könnte das Problem sein oder?
>Der OP kann nur 26mA am Ausgang, das könnte das Problem sein oder?
Durchaus - in Verbindung mit der geringen garantierten hfe=20 der
transis ist das nicht so das wahre. So richtig viel Strom macht das
Gespann am Ausgang nicht.
Mein Lieblingsthema: OP´s parallel schalten... In deinem Fall würde ich 20 bis 100 Ohm nehmen krasser OP
Das Netzteil ist mit 99%iger Sicherheit nicht das Problem. Der BD243 hat nur eine Stromverstärkung von ca. 20, d.h. mit dem maximalen Ausgangsstrom vom OPV kommen da nur 300mA am Ausgang raus; das reicht bei höheren Ausgangspannungen nicht mehr für den Lautsprecher. Außerdem fehlt die Frequenzkompensation - durch Phasenverschiebung >=180° wird aus der negativen Rückkopplung eine positive und das Ding fängt an zu schwingen. Auch der Emitterfolger selbst schwingt schonmal gerne, besonders in Kombination mit einem schnellen OPF. Den Effekt dass er erst bei größerer Lautstärke anfängt zu schwingen kenn ich aus eigener Erfahrung. Du könntest folgendes tun: -ersetze die Transistoren durch diskrete oder integrierte Darlingtons (TIP142/147 z.B.) um die nötige Stromverstärkung zu erreichen -Mach einen Kondensator 200pF über die 100K zur Kompensation; kannst Du wenn es wirkt immer noch verringern -100n Kondensatoren an die Versorgungsleitungen des OPV jeweils gegen Masse und so nah am OPV wie irgend möglich -100n+4.7R gegen Masse an den Ausgang vor dem Lautsprecher -evtl. 47p zwischen Basis und Kollektor beider Ausgangstransistoren -100R direkt an den Ausgang des OPV (so nah dran wie möglich) und nochmals jeweils 47R an die Basen der Transistoren (wieder so nah wie möglich)
@oxi "so nah dran wie möglich" 20kHz Sinus? Bei 5A/µs wirds interressant.
Ok danke für die Tipps, da werd ich mal einige ausprobieren. Das mit den Darlingtons werd ich mal testen, auch wenn Spice sagt, dass ich mit BD243 und OPA445 in meiner Konstellation bis 10V kommen müsste...naja werd ich morgen sehn, wenn ich es mit Darlingtons teste.
Der Kai schrieb: auch wenn Spice sagt, dass ich mit > BD243 und OPA445 in meiner Konstellation bis 10V kommen müsste.. Spice Modelle haben den typischen Verstärkungsfaktor. z.B 100 für einen Type der 50 bis 300 definiert ist. kannst du aber hacken xD
Sind wohl auch BDW42/BDW47 geeignete Darlingtons für diesen Zweck? Um sie mit einem OP der maximal 26mA kann eine 8 Ohm Last treiben zu lassen wie oben beschrieben? Ich würde ja sagen, aber vielleicht überseh ich ein Detail. Wozu genau dienen die Widestände zwischen den Basen der Transistoren und deren Emittern?
Bei +/-20V am Ausgang müssen +/-2.5A fliessen. hFe sollte also min. 100 sein. Da tut es jeder Darlington der den Strom verträgt, auch BDW42/BDW47 . Darlingtons sind leider wesentlich langsamer als ein einzelner Transistor. Der erste Transistor kann Strom in die Basis des 2. liefern, aber er kann ihn nicht in die andere Richtung fliessen lassen um damit die Basiskapazität wieder zu entladen. Daher schaltet der zweite Transistor nur sehr langsam wieder ab. Außerdem kann der Leckstrom des 1. Transistors fälschlicherweise den 2. anschalten obwohl kein VBE >0.7V anliegt. Der Widerstand wird so bemessen dass der Leckstrom über den Widerstand abfliesst während der 2. Transistor sperrt, also so bemessen dass keine ausreichende Spannung durch den Leckstrom abfällt um den 2. Transistor anzuschalten. Die Langsamkeit des Darlington erzeugt zusätzliche Phasenverschiebung, besonders bei hohen Frequenzen. Daher wird die simple Grundschaltung von ferommel nicht funktionieren wenn man ihn mit einem schnellen OPV ansteuert. Es sind meist mehrere Maßnahmen notwendig um die Schaltung stabil zu kriegen, die wichtigsten hatte ich ja vorgeschlagen.
moin !!! meine kristallkugel ist grad beim tüv. das ding schwingt wohl. ne streifenplatine würd ich nie nehmen . für ne zuverlässig arbeitende endstufe ist n durchdachtes layout sehr wichtig. hab dafür einiges an zeit investiert nun geht´s aber ohne probleme. n schaltplan allein reicht nicht. und endstufen brauchen meist kein stabi netzteil . die max. zul. spannung darf nicht überschritten werden und es sollte den strom liefern können . und n sack dicke elkos im nt schadet nie. mfg
Hi oxi, ich hab deine Ratschläge befolgt und jetzt läuft das ganze wesentlich stabiler die Aussetzer sind weg, allerdings hört man jetzt bei Liedern mit Gesang kaum noch die Stimme. Mein Spannungsteiler ist 9k und 1k groß, macht mit OP also eine Verstärkung von 10. Parallel zu den 9k hab ich noch 100p. Außerdem hab ich am Ausgang noch die 4R7 und 100n, sowie die 47p zwischen Kollektor und Basis der Ausgangstransistoren. Sind die 9k und 100p schon zu viel. Das macht eine Eckfrequenz von 170kHz, das muss doch reichen.
sind die 4R7 und 100n am Ausgang des Op-Amp? Die gehören an den Ausgang der Transistoren, also da wo der Lautsprecher drankommt. Eventuell hast Du die Werte der Kondensatoren auch falsch abgelesen, die sind oft recht kryptisch. Hast Du die Stoppwiderstände (100R an OPV-Ausgang + je 47R an Transistorbasen) drin?
Die 4,7 Ohm mit den 100n hab ich an Ausgang, die 100R und 47R hab ich noch nicht drin. Aber fehlende Höhen lässt doch erstmal vermuten, dass da irgendwo zu viel Tiefpasscharakter drin ist oder? Was genau bewirken denn die Stoppwiderstände? Das komische ist, wenn ich eine Freuqenz einspeise und mal von 100Hz bis 20kHz durchsweepe, dann geht mit den 100p || 9k die Dämpfung erst bei 17kHz langsam los, die 3db eckfreq liegt dann irgendwo über 30khz. Aber bis 15kHz ist meine Verstärkung sehr konstant 10. Wieso fällt dann die Sprache raus?
dann liegt der Fehler doch eher woanders. Ist der Lautsprecher in Ordnung? Ist im Eingangssignal die Stimme überhaupt hörbar? Hänge das Eingangssignal an einen Kopfhörer. Teste auch mal mit Ausgang an ca. 6,8R+1,5R gegen Masse und einem Kopfhörer über den 1,5R. Mach außerdem mal einen Elko zwischen Ausgang und Lautsprecher (100uF-65000uF sind ok), Pluspol Richtung Lautsprecher, und miss die DC Spannung über dem Elko.
Was mir noch auffällt: Im Schaltplan gibts weder im Feedback-Netzwerk noch am Eingang einen Kondensator um Gleichspannung abzuhalten. Teste unbedingt mal den DC Offset, nicht dass Du den Lautsprecher schmorst...
>Was genau bewirken denn die Stoppwiderstände dass der OPV die Kapazität (Basis, Leitung) nicht sieht. In Audioschaltung sollte eigentlich immer so ein Widerstand rein wenn ein OPV mit der Aussenwelt "kommuniziert" sonst kanns leicht oszillieren. >Aber fehlende Höhen lässt doch erstmal vermuten, dass >da irgendwo zu viel Tiefpasscharakter drin ist oder? Ich hab verfälschte Klänge im Verstärker schon durch alles möglich erlebt - teilweise durchgebrannte Emitterwiderstände die bei besimmten Strömen hochohmig wurden, kaputte Kondensatoren die rauschen wie blöde, kalte Lötstellen, Oszillationen, schadhafte Regler zur Versorgung des OPV usw. Das kann (leider) viele Gründe haben, an der Frequenzkompensation liegt es eher nicht, es sei denn Du hast den Kondensator falsch abgelesen und er ist z.B. 1000fach zu groß.
Ne wie gesagt der Kondensator Wert ist richtig, hab ich gemessen und hab ja auch vorne mit nem Frequenzgenerator Singletone Frequenzen aufgegeben die alle super am Ausgang ankamen. Und DC Offset hab ich keinen, hab ich am Oszi gesehen, dass es ziemlich exakt auf 0V liegt, hab ich auch mit den Offset Pins am OP eingeregelt. Am Eingang ist bei mit im wirklichkeit ein 100u Kondensator und dahinter 100k Ohm direkt am nicht invertierenden Eingang gegen Masse, damit der nicht floaten kann. Ok dann mach ich die Stopwiderstände noch rein.
Angehängte Dateien:
-
Unbenannt.PNG
34 KB
So Widerstände sind drin. Hat leider nicht viel gebracht, außer dass die Schwingneigung auch ohne Kondensatoren runtergegangen ist. Vielleicht zum Verständnis nochmal im Anhang meine Schaltung wie sie momentan auf der Lochstreifenplatine ist. Mit dem kleinen Unterschied, dass ich im Moment noch keine Darlingtons, sondern noch die BD243C/BD244C drin habe. Ich habe nochmal zwei Sachen mit dem Oszi ausprobiert: Am Ausgang hab ich statt Lautsprecher nen fetten 10 Ohm Shuntresistor (im Schaltplan an J1 vom Ausgang nach Masse) und messe darüber am Oszi mit der FFT Funktion und unendlicher Display Persistenz (Digitaloszi) einmal einen Frequenzsweep von 100Hz bis 20kHz und einmal Rauschen. Und wenn ich das ein paar Minuten laufen lasse. Sehe ich am Oszi im Spektrum einen sehr glatten Frequenzverlauf der maximalen Peaks, die er mir gemessen hat. Also kein einsacken bei bestimmten Frequenzbereichen, also eigentlich kein Grund dass Sprache wegfällt. Natürlich sind 10 Ohm nicht mit der komplexen Impedanz eines Lautsprecher zu vergleichen. Was könnte ich statt den 10 Ohm mal dranhängen was ungefähr einem Lautsprecher gleicht? Serienschaltung aus 8 Ohm mit XµH und noch nen Kondensator parallel? Welche Werte sollte ich nehmen? Was hat ein standard 80W Lautsprecher für eine ungefähre Impedanz?
C4=100µ? Ist das nicht ein bißchen viel? Die hochkapazitiven C's sind nicht unbedingt empfehlenswert für Audio. Auserdem ergibt C4+R6 eine schöne Zeitkonstante - da warteste ja ewig, bis sich das Ding eingeschwungen hat.
Was wäre besser? 8µ und 1k wären genau 20Hz als 3db Eckfrequenz. Soll ich das nehmen?
ist schon ok, die 3dB-Frequenz sollte unter 5Hz liegen, bei Dir ist sie bei 1.5Hz. Ist ja ein Hochpass 1. Ordnung und je höher C ist desto besser. Man nimmt meistens kleinere Werte weil dieser Kondensator hohen Einfluss auf die Klangqualität hat und entsprechend teure Typen eingesetzt werden. Nur Rbias ist etwas hoch, der sollte etwa den Wert von R3 haben sodass sich der Spannungsabfall durch Biasstrom am inv./nicht inv. Eingang aufheben um den Offset niedrig zu halten. 2uF und 20K sind eher übliche Werte. Da Du das Verhalten bei verschiedenen Frequenzen ja schon mit Oszi geprüft hast glaube ich immer noch dass das Problem ganz woanders liegt. Reaktive Lasten zu basteln ist ziemlich aufwendig, hier sind ein paar Schaltvorschläge: http://www.aikenamps.com/spkrload.html
mal ne dumme Frage: was ist das für ein 100uF Kondensator am Eingang, ist das ein Elko? Also nichtpolar/Folie wäre bei dieser Kapazität ja schon ein ziemlich teures Monster. Hast Du den Frequenzgang MIT oder OHNE diesen Kondensator getestet?
Das hier ist der 100u Kondensator am Eingang: http://de.farnell.com/kemet/c1206c107m9pactu/kondensator-1206-100uf-6-3v-x5r/dp/1358552 Hab das Signal vor dem Kondensator eingespeist.
>Das hier ist der 100u Kondensator am Eingang: >http://de.farnell.com/kemet/c1206c107m9pactu/konde... Hast Du mal meinen Hinweis von gestern abend dazu gelesen? Guck Dir mal dessen Spanungsabhängigkeit an.
Ja hab ich, den 100µ hab ich ja nicht mehr drin, sondern nur noch ein 10µ.
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