Hallo,
ich bin mal wieder am Verstärker basteln. Nur stoße ich gerade auf ein
Problem: Ich habe die Endstufe simuliert und alles läuft prima. Nun habe
ich das Ganze aufgebaut (mit 2SA1295 und 2SC3264 als Endtransistoren)
und habe erstmal die volle negative Versorgungsspannung am Ausgang. Alle
Transistoren durchgemessen -> nichts kaputt. Also habe ich R2 etwas
kleiner gemacht (knapp 1k) und siehe da, ich habe fast keinen Offset
mehr am Ausgang, aber auch nur fast. Das Problem ist jetzt, dass ich nur
einen sauberen Sinus (bei 8 Ohm Last) am Ausgang bekomme, wenn ich einen
Offset von etwa -0,5V in kauf nehme, sobald ich den Offset auf 0 drehe
wird mir der untere Teil des Sinus abgeschnitten. Außerdem ist mir
aufgefallen, dass der Offset stark vom Ruhestrom abhängig ist. Wie kann
ich das beheben?.
In meinem letzten Verstärker Thread wurde mir das zur Offsetkorrektur
empfohlen. Ich kann den Offset damit auch beeinflussen aber nur um ca.
+/- 100mV. Dann schmeiss ich das Teil mal raus und messe nochmal.
> Also habe ich R2 etwas kleiner gemacht (knapp 1k)
Das ist zu klein. Durch beide Diff-Transistoren muss der gleiche Strom
fließen. R2 hat da etwa 2k4.
> Das Problem ist jetzt, dass ich nur> einen sauberen Sinus (bei 8 Ohm Last) am Ausgang bekomme, wenn ich einen> Offset von etwa -0,5V in kauf nehme, sobald ich den Offset auf 0 drehe> wird mir der untere Teil des Sinus abgeschnitten. Außerdem ist mir> aufgefallen, dass der Offset stark vom Ruhestrom abhängig ist. Wie kann> ich das beheben?.
Ruhestrom und Offset richtig einstellen, dann gehts auch (R2=2,4K, P2
durch Festwiderstände ersetzen oder auf Mitte drehen, den aber NICHT zum
Offsetabgleich nehmen, sondern wenn unbedingt einen, dann R2)
Und übrigens ist es keine gute Idee die schnellen Endstufen-Transistoren
mit solchen Gleichstromdingern wie den TIP anzusteuern.
Hallo Max,
das ist zwar lange her, dass ich so etwas dimensioniert habe, aber ich
denke die Symmetrie stimmt nicht ganz. Eigentlich hast du den Fehler ja
schon entdeckt:
T3 ist eine Konstantstromquelle mit ca. 1,2mA. Dieser Strom teilt sich
auf T1 und T2 auf, so dass durch R2 noch 0,6mA fließt und dort 2V
erzeugt. T6 ist wieder eine Konstantstromquelle, welche auf 19mA
arbeiten möchte (1,3V/68Ohm). T4 ist auch eine Konstantstromquelle
welche aber nur 10mA liefert. T6 erhält also gar nicht genügend Strom
und wird deshalb völlig leitend , wodurch die Transistoren T10 und T6
durchschalten und die von dir gemessen negative Betriebsspannung am
Ausgang verursachen. Wenn du R2 kleiner machst stellst du die Symmetrie
her und alles wird besser. Für meine Überlegungen habe ich bei der LED
1,6V als Durchlassspannung angenommen.
Viel Erfolg
Transi
Max W. schrieb:> Alle Transistoren durchgemessen
Nur Diodenstrecke oder richtig? Für eine symmetrische Anordnung braucht
man meist Bauteile die auch in der Stromverstärkung zusammenpassen.
Bevor ich noch 20 Widerstände aus und wieder einlöte: Stimmt das so? Ich
nehme jetzt anstatt der LED eine Z-Diode mit 2,4V, weil ich mir bei den
LEDs die ich habe nicht sicher bin, was für eine Flusspannung die haben.
Ich würde R3 dann bei 820 Ohm lassen, das macht dann 2,07mA, R2 werden
dann 330 Ohm, R5 bleibt bei 100, macht 17mA und R13 würde ich dann 47
Ohm nehmen. Berechnet habe ich das, wie hier beschrieben:
http://www.fundus.org/pdf.asp?ID=7364.
> ... Ich würde R3 dann bei 820 Ohm lassen, das macht dann 2,07mA, R2 werden> dann 330 Ohm, R5 bleibt bei 100, macht 17mA und R13 würde ich dann 47 Ohm >
nehmen
Keine Ahnung wie du auf solche Werte kommst.
17mA durch 47Ohm sind 800mV, dazu Ube von T6 mit 750mV macht 1,55V an
R2. Wenn durch den aber nur 1mA fließt, fallen da nur 330mV ab. So
funktioniert die Schaltung nie.
Ich habe dir mal einige Widerstände geändert.
R2 hat 2,7k, R13 72 und R6 1,2k damit die Verstärkung etwas kleiner
wird. Ich denke die war mit 32dB etwas hoch. Jetzt liegt sie bei 27 dB.
Damit sollte das Offsetproblem behoben sein. Außerdem habe ich P2
weggelassen.
Du kannst für R13 auch 75 nehmen, damit du wieder in der E24 Reihe bist.
Habe ich auch soeben getestet, wieder ein negativer Offset. Ich habe
keine Ahnung woran das liegt. Anscheinend sind die Widerstände ja jetzt
richtig berechnet.
> So habe für R2 1,5k, für R13 47Ohm eingebaut und habe die volle negative> Versorgungsspannung am Ausgang.
Dann ist irgendwas kaputt. Die Schaltung ist doch voll
geichspannungsgegengekoppelt, also V=1, auch wenn die Ströme oder
Widerstände etwas vom Idealwert abweichen, müsste der Ausgang bis auf
ein paar mV an 0 liegen. Verbinde mal direkt die Kollektoren von T4 und
T6 mit dem Ausgang (keine Angst, da geht nichts kaputt) und miss die
Spannungen über den R2/3/5 und 13.
> R6 1,2k damit die Verstärkung etwas kleiner> wird. Ich denke die war mit 32dB etwas hoch. Jetzt liegt sie bei 27 dB.> Damit sollte das Offsetproblem behoben sein.
Ohje, lass es lieber. Die Enstufe ist wegen C2 für Gleichspannungen voll
gegengekoppelt, der Wert von R6 ändert überhaupt nichts am Offset.
> Außerdem habe ich P2 weggelassen.
Auch keine gute Idee. Die Schleifenverstärkung ist jetzt zu groß, der
Verstärker macht (ohne C3) eine Überhöhung von fast 10dB. C4 muss dann
vergrößert werden.
> Es sind doch "nur" -15V am Ausgang. Über R3 sind es 1,5V R13 hat 1,1V R2> 1,75V und R4 1,5V.
Man, noch weniger Infos geht ja nicht. So hab ich bald keine Lust mehr.
Hast du die Kurzschlüsse gemacht? Welche Widerstandswerte waren bei den
Messungen drin? Ist mit R4 eigentlich R5 gemeint?
ArnoR schrieb:> der Wert von R6 ändert überhaupt nichts am Offset
Ich weiß, ich habe bisher nur schlechte Erfahrungen mit Verstärkungen
über 27dB gemacht.
> C4 muss dann> vergrößert werden.
Ja, hatte ich vergessen. 100p müssten reichen.
Ich habe mal noch mein Layout und den Eagle Schaltplan angehängt,
vielleicht habe ich ja auch etwas falsch geroutet. Ja die Kollektoren
waren bei der Messung mit dem Verstärkerausgang verbunden. Mit R4 meinte
ich R5, da hab ich mich am Handy vertippt. Als Widerstände waren für R5
100 Ohm, R13 47 Ohm, R3 820 Ohm und R2 1,5k verbaut.
> Als Widerstände waren für R5> 100 Ohm, R13 47 Ohm, R3 820 Ohm und R2 1,5k verbaut.
Dann sind alle Ströme richtig und der AP perfekt, eigentlich sollte die
Schaltung so funktionieren.
Zu deinem Layout. Für Gleichstromsachen mag so eine Leitungsführung noch
angehen, für schnelle Schaltungen geht das so nicht. Viel zu lange und
zu schmale Leiterzüge für die großen Ströme, keine Abblockkondensatoren
auf der Platine.
Als Abblock-C's habe ich jeweils 100nF für jede Spannung gegen Masse auf
der Platinenseite angelötet. Ansosten habe ich versucht, dass ich das
einseitig routen kann, deshalb sind einige Leiterzüge etwas lang
geworden. Habe aber die meisten Leitungen noch mit Zinn überzogen.
Hauptsache es schwingt nicht. Beim nächsten Mal versuch ich das
auszubessern. Man lernt ja von Layout zu Layout dazu.
>Dann sind alle Ströme richtig und der AP perfekt, eigentlich sollte die>Schaltung so funktionieren.
Ich teste die gleichen Werte nachher mal am anderen Kanal evtl. ist mir
ja wirklich irgendetwas abgeraucht.
Tatsächlich! der andere Kanal funktioniert tadellos, den Offset kann ich
per Poti P2 von 20mV auf 0 drehen und der Verstärker arbeitet sauber bis
ins Clipping. Wo sollte ich jetzt beim 2. Kanal anfangen nach dem Fehler
zu suchen?
> Tatsächlich! der andere Kanal funktioniert tadellos,
Sag ich doch!
> den Offset kann ich> per Poti P2 von 20mV auf 0 drehen und der Verstärker arbeitet sauber
Nee, den Offset nicht mit P2 einstellen, mach dort 2 100R
Festwiderstände rein. Wenn du den Offset unbedingt genau auf 0 haben
willst, dann mit R2! Die Diff-Ströme müssen gleich sein!
> Wo sollte ich jetzt beim 2. Kanal anfangen nach dem Fehler> zu suchen?
T4/T6.
> Der 2. Kanal geht auch!
Sehr schön. Was war`s denn?
> Allerdings habe ich ... eine kleine Schwingung um die obere Halbwelle.
Mit welcher Frequenz und Amplitude? Hast du ein Oszi-Bild davon? Evtl.
liegts am Layout und/oder der Abblockung. Zeig mal die genaue Schaltung,
möglichst als *.tsc, dann schau ich mal wie die dynamische Stabilität
(bei perfekten Bedingungen) ist.
Ein Oszi Bild kann ich leider nicht machen, ich krieg das nicht gescheit
abfotografiert aber ich habs mal aufgezeichnet. Nicht schön aber ich
glaube man erkennt, was es sein soll. Die Frequenz davon ist ziemlich
hoch, das kann mein Oszi nicht mehr darstellen. Mit steigendem Ruhestrom
wird die Schwingung kleiner, verschwindet aber nicht. Sie tritt auch nur
unter Last auf. Amplitude davon ist maximal 0,5V.
EDIT: habe vergessen R13 zu ändern, der muss 47 Ohm haben.
So, ein paar Änderungen. Ruhestrompoti P1 auf 60% für 42mA Ruhestrom,
sonst funktioniert die Schaltung nicht richtig. C3 kann raus, C4=100p,
Boucherot-Glied raus, R22/23=22R (mit 100R ist die Leerlaufverstärkung
um den Faktor 4 =12dB niedriger). Damit bekommst du eine
Leerlaufverstärkung von 72,6dB (das ist nicht viel) und etwa 240kHz
Bandbreite bei 125° Phasenreserve (das ist sehr gut). Du kannst die
eingestellte Verstärkung auch noch niedriger machen (bringt weniger
Klirr). Im Anhang das Bode-Diagramm mit den von mir genannten Werten.
Du bist noch die Antwort auf die Frage schuldig, was die Ursache für den
Fehler in der ersten Schaltung war. Und bitte zeichne deine Schaltungen
anders (z.B so wie in meinem Bild), sonst tun einem die Augen weh und
ich bekomm das nicht annähernd auf mein Display.
Danke, das werde ich morgen gleich ändern. Die Ursache war warscheinlich
die schon etwas mitgenommene Leiterplatte. Der eine Diff-Transistor
hatte anscheinend keinen Kontakt.
Max W. schrieb:> Warum> kommt soetwas eigentlich zu stande?
Ein Grund ist die Abnahme des Ansteuerstromes bei gleichzeitiger Zunahme
des Ausgangsstromes. Deshalb macht dort eine Bootstrap-Ansteuerung des
oberen Treibertransistors Sinn. Auch ein Widerstand zum Stromspiegel
kann schon helfen (da muss natürlich noch ein Elko nachgesetzt werden,
damit dort das Potential höher bleibt als am Kollektor T7/9.
> Ein Grund ist die Abnahme des Ansteuerstromes bei gleichzeitiger Zunahme> des Ausgangsstromes.
Das solltest du mal genauer erklären.
> Die Schwingung ist immernoch vorhanden. Warum> kommt soetwas eigentlich zu stande?
Das sieht mir sehr nach einem Problem der Leiterzugführung/Abblockung
aus. Zeichne mal die Stromverläufe (vom Betriebsspannungsanschluss über
den Kollektor, den Emitter, die Last, zurück zur Masse) für
Endstufentransistor und Treiber auf deiner Platine ein. Besonders
"schön" ist das links (die Seite, die schwingt?). Diese Schleifen sind
eine gute Grundlage für Schwingungen. Löte mal schnelle Kondensatoren
jeweils vom Masseanschluss unter dem linken 0R33 zu den Kollektoren der
Treiber und Endstufen.
Mach ich dann gleich mal. Im Moment hab ich ihn ruhig gestellt indem ich
jeweils 3,3nF zwischen Basis und Kollektor der Treiber gelötet habe.
Aber das gefällt mir noch nicht so richtig.
So mit 15pF parallel zu 100nF von Masse zum Kollektor und den beiden
3,3nF ist jetzt endlich ruhe. Also hab ich beide endstufen ins Gehäuse
geschraubt und getestet. Alles läuft super, das Signal sieht bis ins
Clipping sauber aus. Auch an 4 Ohm. Also anstatt der Lastwiderstände
Lautsprecher angeschlossen und schon hatte ich einen ekligen Brummton im
Hintergrund. Allerdings nur bei angeschlossenem Cinchkabel, sobald ich
dieses abziehe ist absolute Ruhe. Masseschleife kann ich deshalb
ausschließen oder? Habe eigentlich alles sternförmig verdrahtet. Es ist
auch kein normales 100Hz brummen, eher ein vielfaches davon, aber auf
dem Oszi nicht gut zu erkennen.
Versuch es mal mit abschirmen. Ansonsten leg den Trafo weg vom Eingang.
Der Gleichrichter müsste auch etwas weiter entfernt liegen. Ein Elko
nahe der Endtransistoren kann auch helfen.
Ich habe den Trafo jetzt in Kupferblech eingehüllt und dieses auf PE
gelegt. Dann noch etwas an den Signalzuleitungen geschoben und jetzt ist
fast ruhe, man hört es nurnoch wenn man etwa 0,5m entfernt von den Boxen
steht.
endstufe_tina.PNG
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