Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gegentaktendstufe etwas sensibel - immer maximale Verstärkung


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von Daniel D. (misterschpock)


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Hallo,

ich bin dabei, eine Gegentaktendstufe zu bauen und hab das ganze in 
Splice mal simuliert.
Dabei sind mir folgende zwei Phänomene aufgefallen:

1) ich hab [am Eingang] eine Sinusspannung von U(t)=1V*sin(wt) anliegen, 
also im Bereich von -1V bis +1V.
Die Verstärkerspannung beträgt 35V DC.

Bei +1V Signal bekomme ich knapp +30V Ausgangsspannung.
Bei +0,1V Signal sind es aber immer noch +20V und bei 0.01V (entspricht 
gerade mal -20dB)

Der Zusammenhang zwischen Eingangssignal und Ausgangssignal müsste 
meiner Meinung nach proportional zueinander sein.

Was läuft also falsch ?



2) wenn ich das Signal halbwegs klein mache, zB 0,01V verlagert sich der 
Arbeitspunkt (die "0-Linie") des Signals, zB schwankt es dann zwischen 
-16V und + 20V, das Eingangssignal schwankt aber zwischen -0,01V und 
+0,01V


Das ganze ist als Audioverstärker(test) gedacht.

Die Frequenz des Bilds im Anhang beträgt 1000Hz, die Amplitude des 
Eingangssignals 0,1V


Ich hoffe sehr, ihr könnt mir helfen :)
Die Splice-Datei habe ich auch mal beigefügt.


Viele Grüße,
Stefan


ps: meine grobe Vermutung/Instinkt ist, dass es damit zusammenhängt, 
dass sich zwar die Amplituden der grünen und blauen Spannungskure 
verringern (gemessen bei den Punkten P1 und P2 in der Grafik), aber der 
Mittelwert der Spannung sich trotzdem gegen +35V / -35V bewegt und beim 
Switchen zwischen+ und - die resultierende Ausgangsspannung auch 
zwischen +35 und -35 bleibt bzw nur marginal kleiner wird (da die 
Amplituden an P1 und P2 kleiner werden)  - nur wie behebt man das ?
Ein Dynamikumfang von 40dB wäre schonmal erstrebenswert.


nochmal Grüße, das war ja ein umfassendes "ps" :-P

von ArnoR (Gast)


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> Was läuft also falsch ?

V1 hat keinen Massebezug.

von Nachtaktiver (Gast)


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Deine Schaltung besitzt keine Gegenkopplung ("Also keine aktive Regelung 
der Verstärkung") und Verstärkt gerade so sich der Arbeitspunkt im 
Betrieb abhängig vom Eingangssinal eingestellt hat.

Ich würde dir diese Schaltung nicht empfehlen und nach etwas anderen 
suchen, für eine Hand voll mehr Bauteilen lässt sich etwas viel besseres 
aufbauen.

von Nachtaktiver (Gast)


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ArnoR schrieb:
>> Was läuft also falsch ?
>
> V1 hat keinen Massebezug.

Tatsache! O:

von Daniel D. (misterschpock)


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Nachtaktiver schrieb:
> ArnoR schrieb:
>>> Was läuft also falsch ?
>>
>> V1 hat keinen Massebezug.
>
> Tatsache! O:

okay, aber wo soll der Massebezug denn hin - er sitzt doch hinter der 
Last.
Hab jetzt keine Idee, wo er sonst hin sollte ...

Da kommt mir die Sache mit der Gegenkopplung schon logischer vor.


Ja dass da noch einiges zukommt ist mir klar - die Firmen verbauen 
sicher nicht freiwillig so viele Teile - aber ich will jedes Bauteil 
selbst verstehen und nicht einfach was abkopieren ;)
Wobei abkopieren natürlich als Denkanstoß immer super ist.

Ist den die Schaltung, von der du sprichst, grundlegend anders?


VG
Stefan

von mr. mo (Gast)


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Stefan Datenschutz schrieb:
> Hab jetzt keine Idee, wo er sonst hin sollte ...

Da wo P2 steht am besten.

von ArnoR (Gast)


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> okay, aber wo soll der Massebezug denn hin

Verbinde den Minuspol der V1 mit Masse.

> Da kommt mir die Sache mit der Gegenkopplung schon logischer vor.

Ach ja? Bei einer Verstärkung <1?

von Ingo (Gast)


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Stefan Datenschutz schrieb:
> okay, aber wo soll der Massebezug denn hin

Einfach ein Masse-Label an V1-!


Ingo

von Ingo (Gast)


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@Stefan Datenschutz
Deine AB-Endstufe liefert im Übrigen immer Vu < 1, da sie nur als 
Impedanzwandler arbeitet! Um das Signal betragsmäßig zu vergrößern muss 
ne Emitterschaltung her!


Ingo

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan Datenschutz schrieb:
> okay, aber wo soll der Massebezug denn hin - er sitzt doch hinter der
> Last.
Wie soll den den Strom, der aus der Spannungsquelle von PLUS 
herausfließt wieder bei MINUS hineinfließen können? Und zurück muss er. 
Erst dann ist der Stromkreis geschlossen.

In der Praxis musst du V1 in 2 Quellen aufteilen (Stichwort: bipolare 
Versorgung) und die Mitte (also 17,5V) auf Masse legen. Dann kommt der 
Strom wieder dahin zurück, wo er herkommt: die positive Halbwelle geht 
über die "obere" Quelle, die negative Halbwelle betrifft die "untere 
Quelle"...

EDIT: ich sehe gerade, dass du sowieso unipolare Vorsorgung hast, dann 
leg die Masse an MINUS vom V1. In diesem Fall ist V1 für die positive 
Halbwelle zuständig, und die dabei im Kondensator C1 gespeicherte 
Energie für die negative Halbwelle.

von egal¿ (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> In der Praxis musst du V1 in 2 Quellen aufteilen (Stichwort: bipolare
> Versorgung) und die Mitte (also 17,5V) auf Masse legen.

Der TE verwendet aber eingangs- und ausgaugskondensatoren zur dc-offset 
Kompensation, eine symmetrische Speisung mit Massebezug auf dem 
Mittelpunkt ist da nicht unbedingt zielfuehrend.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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egal¿ schrieb:
> eine symmetrische Speisung mit Massebezug auf dem
> Mittelpunkt ist da nicht unbedingt zielfuehrend.
Sie stört aber auch nicht...    ;-)

Also: wie gesagt: Masse an den Minuspol von V1.

von Daniel D. (misterschpock)


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Okay, eine symmetrische Spannungsquelle hab ich jetzt eingebaut.
ich hoffe das ist richtig so, bringt mir aber glaube ich nichts, da ich 
doch die Kondensatoren eingebaut habe, da kann ich den Offset setzen wie 
ich will.

Warum die Schaltung nicht verstärken sollte verstehe ich nicht, aber sie 
scheint es tatsächlich nicht zu tun, da ich noch nie Ströme von mehr als 
100mA gemessen habe bei 8Ohm Last sollte das aber deutlich mehr sein.

Das kann an sich ja nicht an der fehlenden Rückkopplung liegen.
Weshalb bekomme ich denn keine Verstärkung des Signals bzw so kleine 
Ströme ?


Grüße
Stefan

von egal¿ (Gast)


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JETZT muss C1 noch weg!

von ArnoR (Gast)


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> Warum die Schaltung nicht verstärken sollte verstehe ich nicht

Weil die nur aus zwei komplementären Emitterfolgern besteht, und die 
haben nun mal eine Spannungsverstärkung <1.

von Johann L. (radiostar)


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die Ströme passen alle nicht. Mach mal R1 und R2 viel kleiner (so Faktor 
100) und die anderen Rs viel größer (auch Faktor 100). Und voila: jetzt 
geht's.

von Daniel D. (misterschpock)


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egal¿ schrieb:
> JETZT muss C1 noch weg!

Ja das stimmt, ahtte ich vergessen - ändert aber alles gar nichts am 
resultat.
Was da durch den Lastwiderstand fließt, kann man höchstens als 
Kriechstrom bezeichnen :-P
Mit Masse an V1 das selbe Ergebnis.

von ArnoR (Gast)


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> die Ströme passen alle nicht. Mach mal R1 und R2 viel kleiner (so Faktor
> 100) und die anderen Rs viel größer (auch Faktor 100). Und voila: jetzt
> geht's.

Wohl kaum. Mit R3/R4 =1k bekommt er praktisch gar kein Ausgangssignal 
mehr. R1 und R2 sind allerdings zu groß.

Aber das spielt doch alles eh keine Rolle. Der TE hat in der Schaltung 
einfach alles falsch gemacht, hat keine Ahnung von den 
Gleichstromverhältnissen in der Schaltung, keine Ahnung von den 
Transistor-Grundschaltungen...

von Daniel D. (misterschpock)


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ArnoR schrieb:
>> die Ströme passen alle nicht. Mach mal R1 und R2 viel kleiner (so Faktor
>> 100) und die anderen Rs viel größer (auch Faktor 100). Und voila: jetzt
>> geht's.
>
> Wohl kaum. Mit R3/R4 =1k bekommt er praktisch gar kein Ausgangssignal
> mehr. R1 und R2 sind allerdings zu groß.
>
> Aber das spielt doch alles eh keine Rolle. Der TE hat in der Schaltung
> einfach alles falsch gemacht, hat keine Ahnung von den
> Gleichstromverhältnissen in der Schaltung, keine Ahnung von den
> Transistor-Grundschaltungen...

Ja korrekt, darum versuch ich es doch zu lernen - vielen Dank für diese 
"ehrlichen" Worte.
Wie sehr muss man noch sein Bemühen zeigen, damit man nicht so derartig 
degradiert wird. Zum Kotzen sowas!!!!
Hätte ich diesbezüglich die Weisheit mit Löffeln gefressen, würde ich 
nicht fragen.
Stellst du mir eine Frage bzgl dem Thema, das ich studiert habe, rede 
ich auch nicht so herablassend. Leider befasse ich mich in meinem 
Physikstudium nicht mehr mit solch irdischen Dingen - dafür gibts die 
Leute die zur FH gehen. Die haben gelernt das geht nach Schema F, es 
funktioniert und keiner weiß warum. Super.
Mein Verstärker funktioniert nicht, aber ich frage mich wenigstens 
weshalb!!
Falls du also noch etwas Sinnvolles zu sagen hast, du das, aber spar dir 
diesen Scheiß ....

von Daniel D. (misterschpock)


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ArnoR schrieb:
>> Warum die Schaltung nicht verstärken sollte verstehe ich nicht
>
> Weil die nur aus zwei komplementären Emitterfolgern besteht, und die
> haben nun mal eine Spannungsverstärkung <1.

den Beitrag hab ich bisher überlesen.
Komplementär bedeutet für mich, dass die eine Emitterschaltung den 
positiven Spannungsanteil abgibt und die andere den negativen.
Genau das ist doch gewollt ?

Es gibt noch ein paar Dinge, die ich versuchen werde. Bevor ich hier 
nochmal ne Frage stelle und für blöd verkauft werde.
Ich befasse mich seit 3 Tagen mit dem Thema .... Ich komme wieder, wenn 
ich Fragen stellen kann, die mir hier keiner mehr beantworten kann ... 
Schlaue Idee ...

von Johann L. (radiostar)


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ArnoR schrieb:
> Wohl kaum. Mit R3/R4 =1k bekommt er praktisch gar kein Ausgangssignal
> mehr. R1 und R2 sind allerdings zu groß.

Ich schrieb: die ANDEREN. Das beinhaltet auch R5. Im übrigen geht es 
wohl eher darum, daß der OP die Schaltung versteht, als darum, einen 
optimalen Verstärker zu bauen, oder nicht?

von Moin (Gast)


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@Stefan Datenschutz

Du äußerst hier am Anfang zwar völlig zu recht deinen Frust über die 
wenig hilfreiche Antwort. Aber sie war in keinsterweise beleidigend oder 
ähnliches.
Danach über das Studium an einer FH und die Leute die dir hier helfen 
wollen herzuziehen halte ich für überhaupt nicht klug und einfach frech.

Bitte mache die Simulation nocheinmal mit korrekten Masse bezügen...
Dann sehen wir weiter...


Falls dir jetzt überhaupt noch wer hilft...gehe eher davon aus dass das 
jetzt wieder ein riesiger Troll-Therad wird.
Ärgerlicherweise ist das dann sogar deine Schuld ;)

von ArnoR (Gast)


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> Wie sehr muss man noch sein Bemühen zeigen, damit man nicht so derartig
> degradiert wird. Zum Kotzen sowas!!!!

Ganz ruhig bleiben.

Dein "Bemühen" kann ich ich aber eben gerade NICHT erkennen. Du wurdest 
auf das Masseproblem hingewiesen, sogar mit Bildern zum Stromverlauf, 
aber bis jetzt bist du der Meinung dass das garnichts bringt und mit der 
Nichtfunktion der Schaltung nichts zu tun hat. Das ist kein Bemühen, 
sondern Ignoranz.

Die "fehlende" Verstärkung wurde ebenfalls erklärt, aber auch das 
verstehst du nicht.

Bei so wenig Grundwissen und so wenig Bereitschaft die Hinweise mal zu 
beachten und zu durchdenken, hat Hilfe doch keinen Sinn.

von Moin (Gast)


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Mir fällt noch was ein ;)

"Ich befasse mich seit 3 Tagen mit dem Thema ...."

Wär gut das am Anfang zu erwähnen?
Son Satz wie "ich bin dabei, eine Gegentaktendstufe zu bauen und hab das 
ganze in Splice mal simuliert."
klingt als würdest du das ständig machen und währst nur diesesmal auf 
ein Problem gestoßen...
Ich dnek dann wären auch eher Antworten gekommen die dich vorran 
gebracht hätten....

von Daniel D. (misterschpock)


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Ingo schrieb:
> @Stefan Datenschutz
> Deine AB-Endstufe liefert im Übrigen immer Vu < 1, da sie nur als
> Impedanzwandler arbeitet! Um das Signal betragsmäßig zu vergrößern muss
> ne Emitterschaltung her!
>
>
> Ingo


Okay, also wird die Impedanz vom Verbraucher angepasst und die Spannung 
bleibt gleich?
Aber weshalb ist der Strom durch den Verbraucher dann so gering bzw wie 
kann ich feststellen, ob meine Schaltung "funktioniert" - dh genug 
Leistung abgibt.

von Daniel D. (misterschpock)


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ArnoR schrieb:
> Die "fehlende" Verstärkung wurde ebenfalls erklärt, aber auch das
> verstehst du nicht.

 Ich weiß nicht genau warum, aber ich hab einige Antworten nicht gelesen 
bzw überlesen, weil ich mich an der darauffolgenden zu sehr aufgehangen 
habe.
Die Erklärung mit dem Impedanzwandler habe ich also leider nicht 
gelesen, erklärte allerdings einiges..


Okay, das nächste Mal werde ich einen groben Umriss über meinen 
bisherigen Wissensstand skizzieren (kein Sarkasmus)

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan Datenschutz schrieb:
> Leider befasse ich mich in meinem
> Physikstudium nicht mehr mit solch irdischen Dingen -
Tja, ich habe Elektronik auch nicht beim Studium gelernt. Ich habe durch 
das Studium Fragen beantwortet, die sich vorher schon gestellt haben.
> dafür gibts die Leute die zur FH gehen. Die haben gelernt
> das geht nach Schema F, es funktioniert und keiner weiß warum.
Standesdünkel? Sind wir hier in Indien und haben hohe und niedere 
Kasten? Du bist weise und kennst die Welt! Und gleich vorneweg mal 
pauschal jeden "FH"ler.

> diesen Scheiß ....
Ein DejaVu...  :-o
Siehe den Beitrag "Re: Hilfe beim Platinenlayout benötigt"


Ok, zur Sache: ein BC846 SMD Transistor kann im echten Leben niemals 
100mA.
Ich habe deine Schaltung mal geändert:
- die Basisspannungserzeugung niederimpedanter gemacht
- die LEDs mit zusammen 6V Uf und einem daraus resultierend sehr hohen 
Ruhestrom auf ein vernünftiges Maß reduziert
- die Stromquellen niederimpedanter gemacht (man schließt nicht einen 8 
Ohm Lautsprecher an einen Verstärker mit 10 Ohm im Ausgangspfad an)

Und jetzt kommt das raus, was zu erwarten ist. Aus 2V Amplitude werden 
ca. 1,6V. Der Strom ist knapp 210mA. Mit 2 Dioden hast du leichte 
Übernahmeverzerrungen (der Strom durch den jeweils nicht beteiligten 
Transistor wird Null). Mit 3 Dioden hast du einen höheren Ruhestrom. 
Sonst bleibt alles gleich. Statt der drei Dioden kannst du auch eine 
rote LED einbauen.
Allerdings werden auch die BC327/BC337 bei der abverlangten Leistung 
hier sehr bald in Rauch aufgehen.

> dh genug Leistung abgibt.
Was willst du denn überhaupt? Was ist genug Leistung?

von Ayk N. (ayk-ohm)


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Wenn du eine Spannungsverstärkung haben willst, solltest du einen 
Treibertransistor und einen Differenzverstärker mit einbauen.

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