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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik class ab - verstärker


Autor: A. F. (elagil)
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Hallo,

ich habe meinen ersten class ab verstärker entworfen und wollte mal 
einen blick darüber werfen lassen. Ich würde mich über ein paar 
Kommentare freuen.

In ltspice simuliert scheint der untere überstromschutztransistor (Q 15) 
keine Wirkung zu haben. Was habe ich da falsch gemacht?

Außerdem bin ich mir nicht sicher, welche Transistoren ich im Detail 
verwenden sollte. Ist das weitgehend unkritisch, solange ich die 
BE-Einsetzspannungen berücksichtige und den zulässigen Maximalstrom/die 
zulässige Maximalleistung bei den Ausgangstransistoren?

Danke im Voraus

Autor: oszi40 (Gast)
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Leider sind nicht alle "Simulanten". Hast Du den Schaltplan auch noch in 
einer optisch lesbaren Form? Das könnte die Zahl der Helfer etwas 
erhöhen.

Autor: A. F. (elagil)
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Hier der Schaltplan, zusätzlich etwas bereinigt.

edit: dort unten links beim stromspiegel, wo die emitterstufe 
angeschlossen ist, soll eine verbindung sein (gekrezute leitungen, auf 
der linken seite des spiegels). in der simulationsdatei ist das korrekt.

Autor: MaWin (Gast)
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> In ltspice simuliert scheint der untere überstromschutztransistor (Q 15)
> keine Wirkung zu haben

Na ja, ist Q5 stärker oder Q15, kann man dazu sagen. Ich seh noch nicht 
mal woram Q5 angeschlossen ist.


> Außerdem bin ich mir nicht sicher, welche Transistoren ich im Detail
> verwenden sollte

Das liegt daran, was du erreichen willst.
Sie sollten zumindest spannungsfest, stromfest und verlustleistungsfest 
(auch SOA) genug sein.
Ansonsten möchte man ein möglichst rauscharmes und klirrfaktorfreies 
Design, also wird man Transistoren verwenden, die beim vorgesehenen 
Kollektorstrom im Rauschminimum arbeiten.
Vielleicht möchte man acuh ein möglichst billiges 'chinesisches' Design, 
dann tun es BC547 :-)

Man kann viel rechnen:
http://www.hifi-forum.de/viewthread-103-71.html

Autor: wosnet (Gast)
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Auch bei Gegenkopplung des NPN-Stromspiegels hätte ich bedenken, dass 
die Spiegel mit diskreten Transistoren richtig funktioniert, gewünschtes 
Spiegelverhältnis ist wohl eher Glückssache. Wahrscheinlich sollte man 
für die Stromspiegel Transistorarrays benutzen, dann sind die wenigstens 
einigermaßen gleich.
Genauso beim Differenzpaar Q6, Q7, dort führt das gewiss zu 
Offsetproblemen. Aber dort kann man bestimmt am einfachsten noch ein 
Poti zur Offsetkompensation spendieren.

Autor: Adrian (Gast)
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Danke für den Link!

Die Basis von Q5 hängt am Kollektor von Q7. Er macht noch ein bisschen 
Spannungsverstärkung.. Bei hohem Strom soll Q15 leitend werden und das 
Signal ableiten. Bei Q14 geht das gut, bei Q15 seltsamerweise nicht.

Autor: Adrian (Gast)
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Nunja, die Gegenkopplung kann ich ja weglassen, das wäre sicher nicht so 
tragisch. Bei den Differenzeingängen bin ich zuversichtlich, dass sich 
das ausgleichen lässt.

Autor: oszi40 (Gast)
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Adrian Figueroa schrieb:
> Außerdem bin ich mir nicht sicher, welche Transistoren ich im Detail
http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor...

Falls die üblichen Typen nicht einsetzbar sind, sollte man auch an den 
Kühlkörper und die schnelle Verfügbarkeit denken. Ein Schiff aus Japan 
kann 4 Wochen brauchen.

Autor: wosnet (Gast)
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Wenn schon aktive Last mit Stromspiegel, dann würde ich auf jeden Fall 
gegenkoppeln, auch den PNP-Spiegel. Als Spannung über den 
Gegenkoppelwiderständen reicht auch ca. 2..3*UT, danach bringts kaum 
noch was.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Adrian Figueroa schrieb:
> ich habe meinen ersten class ab verstärker entworfen und wollte mal
> einen blick darüber werfen lassen. Ich würde mich über ein paar
> Kommentare freuen.

Den Stromspiegel Q12/Q13 wirst du nicht wirklich brauchen. Eine simple 
Diode an Stelle von Q12 wird reichen, die BE-Strecke von Q5 ist das 
Äquivalent im Kollektorkreis von Q7. Es ist ein typischer Anfänger- 
fehler, erst möglichst viel Verstärkung zu realisieren und die dann 
durch die Gegenkopplung totzulegen. Du hast eine Verstärkung um ca. 20 
eingestellt. Da bringen Q5-Q7 schon mehr als genug Spannungsverstärkung, 
zumal Q5 auf eine Stromquelle arbeitet.

Bauchschmerzem macht mir der Stromspiegel Q11/Q4. Nicht nur daß der ohne 
Emitterwiderstände nicht funktionieren wird (mit realen Transistoren) - 
viel gravierender ist IMNSHO, daß er symmetrisch ausgelegt ist. Der 
Strom fließt dann gleichermaßen in die Emitter des Eingangsdifferenz- 
verstärkers und in den Kollektor von Q5. Damit darf Q5 nur noch eine 
nominale Stromverstärkung von 2 haben, wenn sich im Ruhezustand der 
Strom im Differenzverstärker gleich aufteilen soll.

Real würde man den Spiegel stark asymmetrisch machen, etwa
I_Q4 ~= 10*I_Q11. Dann darf nicht nur Q5 eine Stromverstärkung von ~20 
haben, es werden auch andere Designkriterien berührt.

Z.B. braucht man einen Mindeststrom I_Q4, weil der ja die Endstufe Q9/Q1 
aufsteuern können muß (incl. parasitäre Kapazitäten). Für eine Endstufe 
mit +/-30V, also in der Klasse 50-100W würde man da ca. 5-10mA ansetzen. 
Oberste Priorität hat aber die gleichmäßige Stromaufteilung im 
Differenzverstärker.

Andererseits will man die Transistoren im Eingangsdifferenzverstärker 
möglichst im Rauschoptimum betreiben. Der optimale Kollektorstrom liegt 
dann für gängige Transistoren aber eher bei 100..500µA.

Noch ein paar Klopse:

- an Q1 und Q2 fehlen Widerstände zwischen Basis und Emitter, ohne die 
wird die Endstufe unnötig langsam

- R3/R4 sind fehldimensioniert. Es sind 4 BE-Strecken zu kompensieren, 
das Verhältnis sollte also R4=3*R3 sein

- die Stromquelle um Q8 ist grenzwertig. Sowohl dahingehend wo sie 
sitzt, als auch in der Dimensionierung. So fließen z.B. durch D5/D6 
schon knapp 3mA, genauso viel wie die Stromquelle liefern soll.


XL

Autor: Adrian (Gast)
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ok, habe ein bisschen optimiert.

Immernoch die Frage zu Q15, dem Transistor für die Kurzschlusssicherung:

Mir ist klar, dass Q15 den Basisstrom von Q10 nur dann ableiten kann, 
wenn er "stärker" als Q5 wird. Mit Emitterwiderstand an Q5 wird das 
ganze besser, aber nicht toll. Was kann man da machen? Symmetrische 
Stromquellen "oben" und "unten"?

Autor: Adrian (Gast)
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Axel Schwenke schrieb:
> Noch ein paar Klopse:

Vielen Dank für die Hinweise und guten Erklärungen, ich werde dann mal 
ein wenig verändern..

Autor: Adrian (Gast)
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Ein neuer versuch:
Ich habe mich der Stromspiegel entledigt und bin auf zwei Stromquellen 
umgestiegen.

Leider (zum Glück?) ist der DC-Offset am Ausgang stark vom 
Kollektorwiderstand von Q7 abhängig.

Die Ausgangstransistoren haben jetzt eine Verbindung von Basis nach 
Emitter und der Ube Vervielfacher ist auf 4*Ube eingestellt.

Autor: Ulrich (Gast)
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Damit die Strombegrenzung durch Q15 (in der alten Schaltung) geht, muss 
man den Strom von Q5 begrenzen. Das geht schon ganz gut mit einem 
Emitterwiderstand und einer zusätzlichen Begrenzung der Spannung an der 
Basis von Q5, etwa durch 2 Dioden.

Das mehr an Verstärkung durch den Stromspiegel am Differenzverstärker 
war eigentlich nicht so schlecht, zumindest wenn man eher hohe Ansprüche 
hat. Die neue, vereinfachte Version geht aber auch, ist aber in der 
Auslegung etwas schwieriger weil R5 passend gewählt werden muss (der 
aktuelle Wert kommt mir schon recht groß vor im Vergleich zu R10). Bei 
R13 und R17 könnte man wohl auch mit einem Widerstand auskommen, ohne 
die Verbindung zum Ausgang, direkt zwischen den Basen - der Unterschied 
ist aber nicht groß. Wenn es einfach sein soll, und keine DC Performance 
gebraucht wird, könnte man statt der aktiven Stromquelle um Q11+Q12 auch 
einfach Bootstrapping mit 2 Widerständen und einem Elko nutzen: das ist 
einfacher und hätte sogar den Vorteil dass man noch etwas dichter an die 
positive Rail ran kommt.

Der Ausgang könnte zur HF Entkopplung noch ein R/L Glied zur Entkopplung 
gebrauchen, damit der Verstärker auch bei ungünstiger Last nicht 
schwingt. Ob das nötig ist, hängt auch von der Verwendung ab: in einer 
Aktivbox könnte man darauf verzichten, bei einem separaten Verstärker 
eher nicht.

Etwas kritisch ist ggf. noch die thermische Stabilität. Die hängt vom 
thermischn Kontakt zwischen Q3 und Q1/Q2/Q9/Q10 ab. Da ist die einfache 
Simulation ggf. nicht ausreichend um das zu erkennen. R3 (oder R4) wird 
man im realen Aufbau wohl einstellbar machen müssen, um den Ruhestrom 
einzustellen.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Adrian schrieb:

> Ich habe mich der Stromspiegel entledigt und bin auf zwei Stromquellen
> umgestiegen.

Ist auch besser so. Aber warum gerade diese Schaltung? Und sind R9/R11 
nicht etwas zu hochohmig? Was sagt die Simulation zu den jeweiligen 
Strömen?

> Leider (zum Glück?) ist der DC-Offset am Ausgang stark vom
> Kollektorwiderstand von Q7 abhängig.

Gleichstrommäßig sieht das gut aus. Die Stromquelle für die Differenz- 
Stufe liefert ca. 600µA, also je 300µA für Q6/Q7. Q5 arbeitet auf eine 
Stromquelle mit ~10mA. Bei einem angenommenen \beta von 100 braucht er 
dann 100µA Basisstrom. Über R5 liegen ca. 0.6V, dann fließen also ca. 
200µA durch R5 und 100µA in Q5. Paßt soweit. Bestätigt die Simulation 
diese Zahlen?

> Die Ausgangstransistoren haben jetzt eine Verbindung von Basis nach
> Emitter

Gut.

> und der Ube Vervielfacher ist auf 4*Ube eingestellt.

Das ist in der Simulation kritisch (heißt: der Effekt hängt stark von 
den verwendeten Modellen ab). In der Praxis hat man da ein Poti. In der 
Simulation würde man den Ruhestrom durch Q1/Q2 messen und das 
Teilerverhältnis anpassen bis der stimmt.

Ich schlage vor, du verwendest jetzt mal realistische Transistormodelle. 
Etwa BC560 für Q6/Q7. BD139/140 für Q3, Q5, Q9, Q10, Q11. 2N2955/3055 
für Q1/Q2. Und BC546/556 für den Rest.


XL

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Ich schlage auch vor, mal einen Blick auf diesen Thread

Beitrag "Re: Mosfet Verstärker"

zu werfen. Die Kollektorwiderstände der Differenzstufe sind dort etwas 
zu groß (2.5K wäre passender). Und die Frequenzkompensation ist 
zumindest diskussionswürdig. Wenn du auf Nummer sicher gehen willst, 
entferne den 68pF Kondensator und vergrößere den mit 18pF entsprechend.


XL

Autor: Adrian (Gast)
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Axel Schwenke schrieb:
> Ist auch besser so. Aber warum gerade diese Schaltung? Und sind R9/R11
> nicht etwas zu hochohmig? Was sagt die Simulation zu den jeweiligen
> Strömen?

Die ströme sind ok, ich hab das noch ein wenig umgebaut.

Axel Schwenke schrieb:
> Bestätigt die Simulation
> diese Zahlen?

Ja!

Hier die aktualisierte Version, ich habe einige Ratschläge einbezogen 
und die DC-offset einstellung geklaut. R4 wird variabel sein und R21/22 
ebenso. Sollte ich auch R5 als Potentiometer auslegen?

Die Strombegrenzung ist jetzt auf ca. 9A eingestellt. Ich denke nicht, 
dass sie klanglich Einfluss hat, immerhin sägt sie das Signal sehr 
abrupt ab.

Ich habe nicht sehr viele Transistormodelle gefunden, also habe ich die 
vorgeschlagenen durch halbwegs ähnliche ersetzt. Dabei sind die 
Ausgangstransistoren absolut ungleich.. ;)

Autor: ArnoR (Gast)
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Adrian schrieb:
> und die DC-offset einstellung geklaut.

Die wirst du auch bitter nötig haben, weil die Schaltung DC-mäßig extrem 
schief liegt.

Mit R6 stellst du in Q11 einen Strom von 15mA ein, also muss auch Q5 
11mA führen. Dazu müssten an R5 0,87V liegen. Wenn durch den aber der 
halbe Kollektorstrom von Q8 (1/2*700µA=350µA) fließt, sind es 1,65V. Der 
Diff arbeitet also sehr unsymmetrisch und hat dabei eine große 
Offsetspannung, da nützen auch die gleichen DC-Widerstände an den 
Eingängen nichts.

Autor: ArnoR (Gast)
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ArnoR schrieb:
> also muss auch Q5 11mA führen. Dazu müssten an R5 0,87V liegen.

K.A. wo da plötzlich die 11mA her kommen, ich meinte natürlich 15mA und 
die Spannung an R5 ist dann 0,94V. Da ändert aber nichts am 
geschilderten Problem.

Wenn man den Diff schön symmetrisch betreibt, kann man normalerweise auf 
die Offsetkorrektur verzichten, weil die DC-Verstärkung solcher 
Schaltungen nur 1 ist.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Adrian schrieb:

> Hier die aktualisierte Version, ich habe einige Ratschläge einbezogen
> und die DC-offset einstellung geklaut.

Das Ziel sollte sien, zumindest in der Simulation ohne auszukommen. In 
der Praxis gleicht man damit dann nur Bauteilstreuung aus.

> Sollte ich auch R5 als Potentiometer auslegen?

Entweder das Bias-Netzwerk um R21/R22 oder R5 als Trimmer (aber dann 
mit Begrenzungswiderstand). Beides braucht man nicht.

> Die Strombegrenzung ist jetzt auf ca. 9A eingestellt. Ich denke nicht,
> dass sie klanglich Einfluss hat, immerhin sägt sie das Signal sehr
> abrupt ab.

Dann hänge mal eine komplexe Last dran.

> Ich habe nicht sehr viele Transistormodelle gefunden, also habe ich die
> vorgeschlagenen durch halbwegs ähnliche ersetzt. Dabei sind die
> Ausgangstransistoren absolut ungleich.. ;)

In der Realität sind npn- und pnp-Komplementärtypen auch ungleich.

Und was die anderen Transistoren angeht: wenn die Modelle nicht halbwegs 
realistisch sind, dann ist die Simulation für die Katze. Tatsächlich 
würde ich für jede halbwegs gute Schaltung erwarten, daß sie in der 
Simulation mit idealen Bauelementen (100% gematcht, rauschfrei, lineare 
parasitäre Elemente (wenn überhaupt)) einen idealen DC-Arbeitspunkt, 
schnurgeraden Frequenzgang und Linearität jenseits der Meßbarkeit zeigt.

Die Herausforderung beim Schaltungsentwurf besteht aber darin, das auch 
mit realen Bauelementen hinzubekommen.


XL

Autor: Adrian (Gast)
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Axel Schwenke schrieb:
> Und was die anderen Transistoren angeht: wenn die Modelle nicht halbwegs
> realistisch sind, dann ist die Simulation für die Katze.

Nunja, ich habe ja reale Transistoren eingesetzt. Nur eben andere als 
vorgeschlagen, allerdings recht ähnliche. So sehr sollte die Schaltung 
ja durch die Rückkopplung nicht von denen abhängig sein.

ArnoR schrieb:
> Die wirst du auch bitter nötig haben, weil die Schaltung DC-mäßig extrem
> schief liegt.

Du hast recht, ich habe mal R5 angepasst, sodass der Spiegel symmetrisch 
ist. Ohne DC-Korrektur habe ich, wenn ich R5 nicht auf viele 
Nachkommastellen optimiere, einen DC-Offset von ca. 8 mV, die Ströme im 
Spiegel liegen bei ca. 382 und 383 uA.

Axel Schwenke schrieb:
> Dann hänge mal eine komplexe Last dran.

Probiere ich mal aus..

Hier nochmal eine neue version.

Autor: Adrian (Gast)
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Kleine Korrektur: Der Offset liegt bei knapp 0.8 mV

Autor: Adrian (Gast)
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Mit einer Last (induktiv/resistiv, 6Ohm, .8mH, aus dem Datenblatt eines 
Tieftöners) habe ich bei großen Eingangsauslenkungen tatsächlich äußerst 
hässliche Signalverläufe. Es war wohl abzusehen, dass das Quasirechteck 
durch die Strombegrenzung durch die Spule ausgeschliffen wird.

Autor: Adrian (Gast)
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Noch ein kleines update, jetzt mit neuer stromquelle und kleineren 
änderungen. ;)

Autor: Adrian (Gast)
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Der vorherige Plan hatte leider Fehler, hier die vorläufige Endversion 
mit Ausgangsbeschaltung. Ich hoffe ich überschwemme das hier nicht 
unnötig mit Schaltplänen.

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
einen Verstärker diskret aufzubauen mag ja einen gewissen und 
interessanten Lerneffekt haben. Man kann es sich aber auch einfacher 
machen. Der Rest ist dann noch reichlich anspruchsvoll.

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/20...

Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Das ist sicher richtig, tatsächlich brauche ich den Verstärker aber 
nicht und baue ihn nur aus Interesse an der Schaltungstechnik.

Nun zum Netzteil: Ich nehme vermutlich 2x18Vac -> ~25Vdc nach 
Gleichrichtung.

Bei 4 Ohm Last bekomme ich dann (sinussignal) 25^2 / (2 * (Rl + Re)) = 
~70W. Bei angenommen 70% Wirkungsgrad brauche ich also 100W DC-Leistung.

Mit ein bisschen Sicherheitsreserve, ist dieser geeignet?
http://www.reichelt.de/Ringkerntrafos/RKT-12018/3/...

Gibt es sowas auch günstiger? ;)

Zu den Endtransistoren:
Mein Spitzenstrom liegt um 5,5A am Ausgang, dann nehme ich zur 
Sicherheit 7A Icmax. Uce0 liegt bei 50V, zur Sicherheit ca. 63V. Ptot 
beträgt pro Transistor bei ca. 15W, zur Sicherheit hier ca.  25W.

Der 2n3005/MJ2955  passt hier ziemlich gut rein und bietet große 
Reserven.

Ist es sehr wichtig die zu matchen? Ich möchte ja nicht von jedem Typen 
20 Stück bestellen müssen..

Wie vorgeschlagen nehme ich BC560 für Q6/Q7.
BD139/140 für Q3, Q5, Q9, Q10, Q11 und BC546/556 für Q4, Q8, Q12. Diese 
Modelle habe ich nicht für die Simulation zur Verfügung gehabt, kann ich 
das trotzdem so machen?

Hier noch eine vereinfachte Version ohne Stromschutzschaltung und mit 
25V Versorgung.

Autor: MaWin (Gast)
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> Zu den Endtransistoren: Mein Spitzenstrom liegt um 5,5A am Ausgang

Achte bei den Transistoren auf den SOA, die Spannung ist 50V, der Strom 
5.5A, und die Verlustleistung. Ein 3055 schafft das zwar, liegt aber 
nicht im SOA (und ist kein Wunder was Rauschfreiheit anlangt)

Und wenn ein Transistor durchlegiert, kommt volle Versorgungsspannung an 
den Lautsprecher.

Autor: Jonas B. (jibi)
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>Ist es sehr wichtig die zu matchen? Ich möchte ja nicht von jedem Typen
>20 Stück bestellen müssen..

Doch genau so, 20 Stück bestellen und durchackern. Außerdem sollte man 
immer Reserven für die Zukunft bilden, einzelne Transis zu bestellen ist 
da zu kurzfristig gedacht - du wirst sie sicher später mal als Ersatz 
oder änliches gebrauchen können :D

Gruß Jonas

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
L2 und R29 ist in Reihe geschaltet. Damit wirst Du nicht viel Leistung 
erzeugen können. Ich denke mal, Du wolltest die für eine Phasenkorrektur 
parallel schalten.
Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> L2 und R29 ist in Reihe geschaltet.

Oh richtig, das ist falsch. Danke.

MaWin schrieb:
> Achte bei den Transistoren auf den SOA, die Spannung ist 50V, der Strom
> 5.5A, und die Verlustleistung. Ein 3055 schafft das zwar, liegt aber
> nicht im SOA (und ist kein Wunder was Rauschfreiheit anlangt)

Wenn 5,5A fließen, liegen doch keine 50V an, immerhin leitet der 
Transistor dann ideal..?

Der 2N6488 kann z.B. 5,5A bei 50V für 1ms ertragen.

Was schlägst du als Transistor vor?

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo,
ich habe mal vor einigen Jahren Endstufen für eine Aktivbox mit den 
MJ15003 und MJ15004 gebaut. Ich bin erst leider danach auf LTSpice 
gestossen. Das hätte die Entwicklung vereinfacht. Ich habe Dir mal die 
LIBs dazugefügt.

http://www.reichelt.de/NDS-MAT-MJ-MPSA-Trans-/MJ-1...

http://www.reichelt.de/NDS-MAT-MJ-MPSA-Trans-/MJ-1...

Schon etwas vom "Leach Amp" gehört?
http://users.ece.gatech.edu/mleach/lowtim/
Den hat ein Prof aus den USA zusammen mit seinen Studenten entwickelt. 
Gut, das geht für einen Anfänger etwas zu weit. Ich habe Dir mal die 
LTSpice - Simulation dabeigefügt. Da sind auch die Modelle der 
verwendeten Transistoren mit eingebunden. Man verwendet dort auch die 
MJ15003 und MJ15004.

Ein beliebter Transistor bei Elektor war auch der BD249C / BD250C.

Schau es Dir mal in Ruhe an.
Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> Schon etwas vom "Leach Amp" gehört?
> http://users.ece.gatech.edu/mleach/lowtim/

Der ist tatsächlich ein ganzes Stück umfangreicher, das schau ich mir 
mal an. Ich habe schon lange nach einem Projekt gesucht, das gut 
dokumentiert ist.

Autor: Adrian (Gast)
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Ist der vorgeschlagene Transistor denn nicht maßlos überdimensioniert? 
Ich sehe zwar, dass bei 5,5A / 50V der Punkt innerhalb des sicheren 
Arbeitsbereiches liegt, aber ich bin immernoch der Meinung, dass dieser 
Punkt nie erreicht wird. Verstehe ich da etwas falsch?

Autor: Klaus R. (klara)
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Adrian schrieb:
> Ist der vorgeschlagene Transistor denn nicht maßlos
> überdimensioniert?

Welchen meinst Du?

> Ich sehe zwar, dass bei 5,5A / 50V der Punkt innerhalb des sicheren
> Arbeitsbereiches liegt, aber ich bin immernoch der Meinung, dass dieser
> Punkt nie erreicht wird. Verstehe ich da etwas falsch?

Ich meine auch das MaWin etwas übertrieben hat. Bei einer Gegentaktstufe 
dürfte eigentlich nur jeweils max. +UB bzw. -UB als Uce mit hohem Strom 
auftreten. Es ist ja so, dass ohne Querstrom entweder nur der positive 
oder negative Teil Strom führt. Uce kann zwar den Wert +UB + (-UB) 
annehmen, aber dann sollte dieser Transistor sperren. Man muss, so denke 
ich, bei der Beachtung der SOA - Grenzen in Deinem Entwurf nur von 25V 
ausgehen, wenn Du dabei bleiben möchtest.

Meine Aktivboxen-Verstärker mit MJ15003 und MJ15004 habe ich für 8 Ohm 
ausgelegt, UB +/- 70V. Bei totaler Übersteuerung, d.h. Rechteck, habe 
ich 350W an 8 Ohm erreicht.

Also die BD249C/250C vertragen ca. 4A Dauerstrom bei 25V, ft ca. 3 MHz.
Der 2N6488 verträgt ca. 2,6A Dauerstrom bei bei 25V, ft ca. 5 MHz.
Die MJ15003/MJ15004 vertragen ca. 8A Dauerstrom bei 25V, ft ca. 2 MHz.

Für einen robusten Verstärker würde ich die BD249C/250C nehmen, aber 
jeweils 2 parallel (wie im LEACH AMP). Bei dem Einsatz vom 2N6488 müsste 
man so drei parallel schalten. Die MJ15003/MJ15004 können auch in Deinem 
Fall einzeln eingesetzt werden.

Ich bin gespannt was MaWin dazu sagt.
Gruss Klaus.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Adrian schrieb:

> Ich sehe zwar, dass bei 5,5A / 50V der Punkt innerhalb des sicheren
> Arbeitsbereiches liegt, aber ich bin immernoch der Meinung, dass dieser
> Punkt nie erreicht wird. Verstehe ich da etwas falsch?

Ich habs schon mal gesagt: komplexe Last. Im schlimmsten Fall sind 
Spannung und Strom 90° phasenverschoben. Dann liegt bei vollem 
Ausgangsstrom die halbe Betriebsspannung an einem Transistor.
Bzw. es kann (fast) die volle Spannung an einem Transistor liegen und 
immer noch (etwas) Strom fließen.


XL

Autor: Adrian (Gast)
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Axel Schwenke schrieb:
> Im schlimmsten Fall sind
> Spannung und Strom 90° phasenverschoben.

Oh alles klar, hab ich nicht dran gedacht!

Jetzt mal das ganze mit den echten Transistoren.

Autor: Adrian (Gast)
Datum:
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Wenn keine Einwände mehr vorhanden sind, würde ich den verstärker wie 
angehängt bauen, mit 2x18V/120VA Trafo und 10mF Kondensatoren nach 
Gleichrichtung.

Ist es wichtig die Ausgangstransistoren zu matchen? Sie haben auf den 
DC-Offset ja keinen Einfluss und die Regelung/Feedback sollte sie 
hinreichend angleichen.

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
Du hast R29 gegen Masse geschaltet. R29 sollte aber parallel zu L2 
liegen. Ich habe mal die berichtigte Simu angehangen.

Klar, der Lautsprecher ist ein komplexer Widerstand- Ich habe in der 
Simu einfach mal entsprechend Deiner Annahme zu 4 Ohm 0,8 mH 
dazugeschaltet. Im Plot habe ich Uce und Ie von Q2 wiedergeben, dazu die 
Leistung.

Die Leistungsspitze liegt trotz Phasenverschiebung bei 25V, der Strom 
"nur" bei 2,4 A. Aber Vorsicht! Das war nur ein Schnellschuss.

Ich müsste mich erst einmal in das Thema "Impedanz des Lautsprechers" 
etwas einlesen. So banal ist es nicht, ich vermute mal die Last könnte 
auch kapazitiv werden. Im Moment habe ich leider keine Zeit. Aber ich 
würde gerne mal einige Tests mit extremen aber realen Impedanzen machen.

Kennt jemand Quellen zum Thema?

Gruss Klaus.

Autor: ArnoR (Gast)
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> Wenn keine Einwände mehr vorhanden sind

Warum hast du R19/R20 jetzt um den Faktor 15 vergrößert? Ist dir nicht 
klar was das bewirkt?

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Adrian schrieb:
> Ist es wichtig die Ausgangstransistoren zu matchen? Sie haben auf den
> DC-Offset ja keinen Einfluss und die Regelung/Feedback sollte sie
> hinreichend angleichen.

DC-Offset ist nicht der einzige Grund, Transistoren zu matchen. Für 
gewöhnlich bekommt man die besten Ergebnisse, wenn auch die Endstufe 
schön symmetrisch ist. Da allerdings schon die Ansteuerung unsymmetrisch 
ist, spielt das nicht so die große Rolle.

Außerdem kann man bei den Darlington-Päärchen ja auch mit der 
Kombination spielen (man hat ja mehrere BD139/140).


XL

Autor: Adrian (Gast)
Datum:
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Klaus Ra. schrieb:
> Kennt jemand Quellen zum Thema?

Kapazitive Anteile kommen wahrscheinlich vor allem aus der 
Frequenzweiche. Meine Lautsprecher im speziellen sind bestückt wie im 
Bild.

Der Hochtöner (oben) hat einen Gleichstromwiderstand von 3Ohm und eine 
Induktivität von .03 mH, der Tieftöner 5,8Ohm und 0,35mH. Von 
kapazitiven Ersatzschaltelementen ist in den Datenblättern nicht die 
Rede.

Klaus Ra. schrieb:
> Du hast R29 gegen Masse geschaltet. R29 sollte aber parallel zu L2
> liegen. Ich habe mal die berichtigte Simu angehangen.

Das ist mir auch noch aufgefallen, danke trotzdem.

ArnoR schrieb:
> Warum hast du R19/R20 jetzt um den Faktor 15 vergrößert? Ist dir nicht
> klar was das bewirkt?

Die Gegenkopplung wird die Verstärkung reduzieren, solange die groß 
genug ist, sehe ich nur Vorteile darin.

Autor: ArnoR (Gast)
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Adrian schrieb:
> Die Gegenkopplung wird die Verstärkung reduzieren, solange die groß
> genug ist, sehe ich nur Vorteile darin.

Welche Vorteile denn? Was ist denn groß genug?

Die GK reduziert die Leerlaufverstärkung der Schaltung, d.h. sie 
verschiebt die Kurve im Bode-Diagramm nach unten. Damit wir sowohl die 
Schleifenverstärkung als auch die Bandbreite reduziert. Daher steigt der 
Klirrfaktor nicht nur einfach an, sondern der frequenzabhängige Anstieg 
setzt auch schon bei niedrigeren Frequenzen ein. Diese Klirrvergrößerung 
wird durch die partielle GK im Diff nicht kompensiert, weil dort nicht 
die Hauptquelle für Klirr ist.

Autor: Raimund R. (corvuscorax)
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Adrian schrieb:
> Klaus Ra. schrieb:
>> Kennt jemand Quellen zum Thema?
>
> Kapazitive Anteile kommen wahrscheinlich vor allem aus der
> Frequenzweiche.

Nein, nicht wirklich!
Das elektrische Ersatzschaltbild eines Lautsprecher-Chassis (also nicht 
das einer Mehr-Wege-Box inkl. Weiche) kann man z.B. samt Erklärung hier 
(http://www.selfmadehifi.de/tsp.htm) nachlesen.
Chassis, die nach dem elektrodynamischen Prinzip (Spule in Magnetfeld) 
angetrieben werden haben fast immer eine mehr oder weniger ausgeprägte 
Resonanzspitze. Ein Chassis ist grob gesagt ein (bedämpftes) 
Masse-Feder-System. Hat man erst einmal die nötigen Umrechnungen 
durchgeführt, d.h. die Thiele-Small-Parameter in die elektrischen 
Komponenten des Ersatzschaltbildes umgerechnet, kann man sogar mit 
(LT)Spice entsprechend Weichen, Gehäuse, etc. simulieren.
Übrigens, steigt die Impedanz(kurve) mit der Frequenz ist der induktive 
Anteil ausgeprägter, fällt die Impedanz(kurve) mit der Frequenz ist der 
kapazitive Anteil höher.

> Meine Lautsprecher im speziellen sind bestückt wie im
> Bild.

Mit Weiche wird das Ganze natürlich noch wesentlich 'wilder'!

> Der Hochtöner (oben) hat einen Gleichstromwiderstand von 3Ohm und eine
> Induktivität von .03 mH, der Tieftöner 5,8Ohm und 0,35mH. Von
> kapazitiven Ersatzschaltelementen ist in den Datenblättern nicht die
> Rede.

Tieftöner, insbesondere die mit den großen Schwingspulen, haben auch 
schon mal Induktivitäten von >5mH. Häufig gerade die als besonders 
potente(?!) und tiefreichende Auto-Subwoofer-Chassis mit sehr niedrigen 
Wirkungsgraden sind da zu nennen. Ich hatte mal einen zum Durchmessen 
auf meinem Tisch mit mehr als 10mH Schwingspuleninduktivität. Für eine 
gescheite HiFi-Wiedergabe hätte er ein Volumen von mehr als 1000 Liter 
gebraucht, was nicht jeder PKW unter der z.B. Kofferraumabdeckung 
aufweisen kann.
Aber wen interessiert schon HiFi im Auto, gelle? ;-) Das aber nur mal so 
nebenbei.

Autor: Adrian (Gast)
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Raimund Rabe schrieb:
> ...

Das ist interessant, wusste ich nicht.

ArnoR schrieb:
> Welche Vorteile denn?

Weniger Temperaturempfindlichkeit?

ArnoR schrieb:
> Was ist denn groß genug?

tja das weiß ich nicht ;)

ArnoR schrieb:
> Damit wir sowohl die
> Schleifenverstärkung als auch die Bandbreite reduziert.

Das macht Sinn! Ich erinnere mich an Regelkreise..

Eine Frage zum Kühlkörper!

Ich muss ja maximal 15W von den Leistungstransistoren abführen.
nach:
Rthj-transistor + RthÜbergang + RthKühlkörper = DeltaT / P
Mit DeltaT = (200 - 35) * 0,8 K (20% Sicherheit)
und RthÜbergang = 0,35 K/W (Wärmeleitpad)
und Rthj-transistor = 0,7 K/W (max.)

-> RthK. = dT/P - Rthj-T - RthÜ = 132/15 - 0,35 - 0,7 = 7,75 W/K

Angenommen ich möchte etwas Sicherheit, dann nehme ich 6 W/K, zum 
Beispiel:
http://www.reichelt.de/Finger-Aufsteckkuehlkoerper...

Der kommt mir ziemlich klein vor, hab ich mich vertan?

Autor: Adrian (Gast)
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Zwecks thermischer Kopplung lieber dieser hier für die beiden 
Leistungstransistoren und die drei qbd139/140:

http://www.reichelt.de/Leistungs-Kuehlkoerper/V-PR...

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Adrian schrieb:
> Ich muss ja maximal 15W von den Leistungstransistoren abführen.
> nach:
> Rthj-transistor + RthÜbergang + RthKühlkörper = DeltaT / P
> Mit DeltaT = (200 - 35) * 0,8 K (20% Sicherheit)
> und RthÜbergang = 0,35 K/W (Wärmeleitpad)
> und Rthj-transistor = 0,7 K/W (max.)

Im Leben nicht. Die Sperrschicht sollte höchstens auf 150°C kommen 
(nicht 200) und 35°C als Umgebungstemperatur ist auch optimistisch (das 
hatten wir diesen Sommer im Schatten). Rechne da mal lieber mit 50°C. 
Bleiben 100K Temperaturdifferenz. Bei 15W pro Transistor also 6.7K/W 
gesamt. 0.7K/W hat der Transistor selber (oder auch nicht, s.u.). Für 
die Montage solltest du eher 1K/W ansetzen. Schließlich mußt du die 
Transistoren vom Kühlkörper isolieren. Dann bleiben dir 5K/W für den 
nackten Kühlkörper. Bzw, weil du die Endstufen, Treiber und 
U_be-Multiplier ja thermisch koppeln willst, eher ein gemeinsamer 
Kühlkörper mit maximal 2.5K/W.

Zu den 0.7K/W - das ist ein Spitzenwert, der eigentlich nur von TO-3 
Gehäusen erreicht wird. Auf den von dir gewählten Kühlkörper von 
Reichelt kriegst du aber gar kein TO-3 montiert. TO-220 hat eher 2K/W 
intern. Den Rest der Rechnung darfst du gerne selber machen.


XL

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Nochwas zum Thema Kühlkörper: wenn man alles in ein Gehäuse verpacken 
will, muß der Kühlkörper da ja irgendwie rausgucken damit er seine Wärme 
los wird. Man nimmt also sinnvollerweise einen KK mit Rippen nur auf 
einer Seite.

Z.B. V 7331E oder V 4511H (Reichelt)

letzterer wäre perfekt, wenn er mit Lochung für 2x TO-3 erhältlich wäre. 
Andererseits bietet es sich an, die beiden Haupttransistoren ungefähr da 
zu montieren, wo die "Flügel" an der Grundplatte ansetzen. Dazwischen 
ist dann Platz für Treiber und U_be-Multiplier. So habe ich das mehrfach 
im Einsatz (Profil mit 75mm Länge weil im Gehäuse) allerdings mit 
IRF540/IRF9540.


XL

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
ich habe die SOA - Grenzen mit induktiver Last (4 Ohm / 3 mH bei 50 Hz) 
und kapazitiver Last (4 Ohm / 100 µF bei 5 KHz) getestet. Siehe Anhäge. 
Die Lastspitze liegt induktiver Last bei Uce 15V und Ie = 3 A. Bei 
kapazitiver Last Uce = 20V und Ie = 2,8A .

Der Bodeplot hat eine Grenzfrequenz von ca. 34 KHz ergeben. Wenn C3 
verringert wird, z.B. auf 47p dann steigt fg auf ca. 41 KHz.
Bei 10 Ohm Last, C3 = 100p, steigt fg auf 36 KHz.

Die Sprungantwort zeigt absolut kein Überschwingen, auch nicht bei 
kapazitiver oder induktiver Last. Das zeigt, man hat Spielraum um 
Bandbreite und Klirrfaktor zu beeinflussen.

ArnoR schrieb:
> Die GK reduziert die Leerlaufverstärkung der Schaltung, d.h. sie
> verschiebt die Kurve im Bode-Diagramm nach unten. Damit wir sowohl die
> Schleifenverstärkung als auch die Bandbreite reduziert. Daher steigt der
> Klirrfaktor nicht nur einfach an, sondern der frequenzabhängige Anstieg
> setzt auch schon bei niedrigeren Frequenzen ein.
Das ist natürlich relativ.

> Diese Klirrvergrößerung
> wird durch die partielle GK im Diff nicht kompensiert, weil dort nicht
> die Hauptquelle für Klirr ist.
Dies habe ich auch schon einmal anders gelesen.

Zum Thema Gegenkopplung bietet die Doku zum LEACH AMP interessante 
Aspekte. Man setzt dort ganz bewusst auf eine verringerte 
Gesamtgegenkopplung und erhöht sie dafür in den einzelnen Stufen.
Nebenbei, der Klirrfaktor selber verringert sich merklich wenn man in 
der Eingangsstufe FETs einsetzt. Dies wurde im Tietze/Schenk eingehend 
nachgewiesen. Ich würde damit aber noch warten.

Gruss Klaus.

Autor: dolf (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> Nebenbei, der Klirrfaktor selber verringert sich merklich wenn man in
> der Eingangsstufe FETs einsetzt. Dies wurde im Tietze/Schenk eingehend
> nachgewiesen. Ich würde damit aber noch warten.

macht man bei der symasym auch (optional).
ist nur schwierig genügend spannungsfeste typen zu finden.
ich habe daher pipolare 2sa970 genommen.
die sind außerdem für sowas gemacht worden.

Autor: dolf (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> Dies wurde im Tietze/Schenk eingehend
> nachgewiesen.

tja theorie und praxis beißen sich halt immer mal wieder da kann der 
tieze/schenk noch so viel nachweisen und gute ratschläge geben.
wenn die bauteile nicht beschaffbar sind --> tonne.
und bezahlbar sollte es auch noch sein was die sache meistens zusätzlich 
einschränkt.

Autor: Adrian (Gast)
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Axel Schwenke schrieb:
> Im Leben nicht.

Da war ich wohl zu optimistisch.

Meine Transistoren gibt es scheinbar nur in TO-3, damit wäre der 
Kühlkörper wohl ohnehin schlecht nutzbar gewesen. Ich hatte aber auch an 
ein Aluprofil gedacht.

Kann ich die TO-3 auch "auf dem Kopf" montieren oder haben sie dann zu 
wenig Kontakt?

Klaus Ra. schrieb:
> Die Lastspitze liegt induktiver Last bei Uce 15V und Ie = 3 A. Bei
> kapazitiver Last Uce = 20V und Ie = 2,8A .

Das ist schön, das ist ja kein Problem für die Transistoren, vor allem 
weil sie sogar bei 5A/50V stabil arbeiten.

Klaus Ra. schrieb:
> Die Sprungantwort zeigt absolut kein Überschwingen, auch nicht bei
> kapazitiver oder induktiver Last. Das zeigt, man hat Spielraum um
> Bandbreite und Klirrfaktor zu beeinflussen.

Ich erinnere mich da an die Faustformel: Überschwingen/% = 70 - 
Phasenreserve/°

Man kann also die Bandbreite noch stark erhöhen? Davon hat man ja 
erstmal nichts.

Wie hängt das nun mit dem Klirrfaktor zusammen/Wo kommt der Klirrfaktor 
her? Nur von Signalfehlern durch nichtlinearitäten der 
Transistorkennlinien?

Klaus Ra. schrieb:
> Zum Thema Gegenkopplung bietet die Doku zum LEACH AMP interessante
> Aspekte. Man setzt dort ganz bewusst auf eine verringerte
> Gesamtgegenkopplung und erhöht sie dafür in den einzelnen Stufen.

Den Teil habe ich auch gelesen und deshalb die Widerstände vergrößert.

Autor: Klaus R. (klara)
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Adrian schrieb:
> Wie hängt das nun mit dem Klirrfaktor zusammen/Wo kommt der Klirrfaktor
> her? Nur von Signalfehlern durch nichtlinearitäten der
> Transistorkennlinien?

Es sind in erster Linie die Nichtlinearitäten. Je höher die Aussteuerung 
eines Bauteils, je höher der Klirrfaktor. Auch die Beschaltung spielt 
eine Rolle. Die Basisschaltung soll klirrarm sein. Eine Differenzstufe 
ist noch besser und hat noch andere Vorteile. Wie gesagt, der 
Tietze/Schenk zeigt da einiges.

Gruss Klaus.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Adrian schrieb:

> Kann ich die TO-3 auch "auf dem Kopf" montieren

Selbstverständlich nicht %-/

Der Transistor-Kristall ist auf der Bodenplatte aufgelötet und die ist 
aus extra dickem, extra wärmeleitfähigem Kupfer gemacht. Das Hütchen 
oben drauf ist wenig mehr als eine Staubschutzkappe ;)

Allerdings werden heute nur noch wenige Halbleiter in TO-3 gemacht. Sehr 
viel ist TO-220, was aber wegen der kleinen Fläche nicht so viel Wärme 
transportieren kann. TO-247 ist ein guter Kompromiß. Größer als TO-220, 
aber einfacher zu montieren als TO-3.


XL

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
hast Du schon einmal mit LTSpice den Klirrfaktor bestimmt?
Es sieht bei Deiner Schaltung noch nicht gut aus. Bei ue = 0,9V und 1 
KHz wird ein Klirr von 0,52% erzielt.

Ich habe selbst noch einmal Googlen müssen um zu schauen wie es geht.
http://preamp.org/elektronik/klirrfaktor-simuliere...

Folgende Direktiven erleichtern das Vorgehen. Mit ".param freq=1k" wird 
hier die Frequenz auf 1KHz gesetzt. Sie kann dann entsprechend geändert 
werden. Dadurch werden die .four und die .tran - Anweisungen 
folgerichtig angepasst.

.option plotwinsize=0
.param freq=1k
.param fft=2*pi**11
.four {freq} V(out_plus)
.tran 0 {10/freq} 0 {10/freq/fft}

Nach dem Start des Run dauert es etwas länger. Der Plot wird mit hoher 
Auflösung ausgeführt um die fft mit der nötigen Auflösung zu versorgen.

Ich der Plot fertig, dann mit der Maus und rechte Taste das Menü 
aufklappen und ganz unten View wählen. Unter FFT klickst Du nur noch auf 
OK und erhälst das FFT-Diagramm. Zur Interpretation findest Du etwas im 
oben stehenden Link.

Unter View -> Spice Error Log ist dann die Klirrfaktorbestimmung zu 
finden.

Jetzt kannst Du mal R19 und R20 wieder ändern und prüfen wie sich der 
Klirrfaktor ändert. Er sollte unter 0,1% gedrückt werden können.

Gruss Klaus.

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
Du hast noch einen Fehler in der Schaltung. Was sollen D5 und D6 
bewirken? Ursprünglich sollte das wohl mit Q5 eine Stromquelle sein. 
Aber jetzt sind die Dioden absolut überflüssig. Nimm sie mal weg. Die 
Stromquelle wird in diesem Zweig ja schon von Q11 realisiert. Und setze 
mal R19 und R20 wieder auf 20 Ohm.

Jetzt liest man: "Total Harmonic Distortion: 0.149646%".
Schon besser. Aber es sollte noch mehr drin sein.

Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> Aber jetzt sind die Dioden absolut überflüssig. Nimm sie mal weg.

Die sind eigentlich für die Spannungsbegrenzung, damit meine 
Schutzschaltung läuft.

Ich habe jetzt die Spannungsverstärkung erhöht (aktive last) und komme 
auf 0,059% Klirr.

Die Schutzschaltung habe ich nun komplett entsorgt.

Autor: Adrian (Gast)
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Ich weiß nicht, ob das sinnvoll ist, ich wollte aber die Eingangsstufe 
noch weniger belasten und habe eine Darlington-Emitterstufe angehängt. 
Der Klirr sinkt auf 0,023%.

Autor: Adrian (Gast)
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Habe noch ein bisschen mit Widerstandswerten gespielt und komme bei 
0,0145% heraus. Das sollte genügen.

Autor: ArnoR (Gast)
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Adrian schrieb:
> Ich weiß nicht, ob das sinnvoll ist, ich wollte aber die Eingangsstufe
> noch weniger belasten und habe eine Darlington-Emitterstufe angehängt.
> Der Klirr sinkt auf 0,023%.

Nein, ist es nicht. Natürlich kann man versuchen, durch immer höhere 
Leerlaufverstärkung den Klirrfaktor zu verringern. Dann bekommt man aber 
sehr bald Probleme mit der dynamischen Stabilität und TIM-Verzerrungen. 
Ihr macht genau die selben Fehler wie die ganzen Generationen vor euch 
auch und ignoriert auch genauso hartnäckig die Grundlagen.

Der bessere Weg ist, die Verzerrungen erst gar nicht entstehen zu 
lassen. Im Anhang kann man sehen, dass der gleiche Klirrfaktor ohne den 
ganzen Zinnober erreicht werden kann.

Autor: Adrian (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Ihr macht genau die selben Fehler wie die ganzen Generationen vor euch
> auch und ignoriert auch genauso hartnäckig die Grundlagen.

Sehr freundlich ;) Fehler sind wichtig und ch habe nunmal keine 
Erfahrung.

ArnoR schrieb:
> Der bessere Weg ist, die Verzerrungen erst gar nicht entstehen zu
> lassen. Im Anhang kann man sehen, dass der gleiche Klirrfaktor ohne den
> ganzen Zinnober erreicht werden kann.

Es wurden doch eigentlich nur andere Eingangstransistoren/Transistoren 
für die Emitterstufe verwendet? Noch dazu ist der Strom für den 
Differenzverstärker jetzt höher..

Autor: Adrian (Gast)
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Ich habe den Plan mal nachgebaut, es scheint ja vor allem am bd139 
gelegen zu haben! Hätte nicht gedacht, dass der "so" viel weniger linear 
ist als der 2n2219.

Welches Programm verwendest du da?

Autor: ArnoR (Gast)
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> Es wurden doch eigentlich nur andere Eingangstransistoren/Transistoren
> für die Emitterstufe verwendet? Noch dazu ist der Strom für den
> Differenzverstärker jetzt höher..

Die Eingangstransistoren haben (in vernünftigen Grenzen) keinen 
nenneswerten Einfluss auf den Klirrfaktor (Grundlagen lernen!). Ich hab 
in meiner Simulation mal den BC560C eingesetzt, Ergebnis unverändert.

Der Endstufen-Ruhestrom (bei mir 24mA) ist wichtig wegen der 
Übernahmeverzerrungen. Mit noch größerem Strom sinken die Verzerrungen 
weiter.

Die partielle Gegenkopplung in der Emitterstufe wurde vergrößert (56R) 
und die dadurch bedingte Abnahme der Schleifenverstärkung durch einen 
Transistor mit höherer Stromverstärkung (2N2219a) kompensiert. Wenn du 
erklären kannst wie das genau funktioniert, bist du schon einen Schritt 
weiter.

Autor: ArnoR (Gast)
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> es scheint ja vor allem am bd139
> gelegen zu haben! Hätte nicht gedacht, dass der "so" viel weniger linear
> ist als der 2n2219.

Genau das meine ich mit Grundlagen lernen, es liegt nicht an der 
Nichtlinearität des BD139, der ist genauso nichtlinear wie der 2N2219.

Autor: Klaus R. (klara)
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ArnoR schrieb:
> Der bessere Weg ist, die Verzerrungen erst gar nicht entstehen zu
> lassen.

Gib mal paar konkrete Tipps.
Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Die partielle Gegenkopplung in der Emitterstufe wurde vergrößert (56R)
> und die dadurch bedingte Abnahme der Schleifenverstärkung durch einen
> Transistor mit höherer Stromverstärkung (2N2219a) kompensiert. Wenn du
> erklären kannst wie das genau funktioniert, bist du schon einen Schritt
> weiter.

Höhere Stromverstärkung erhöht doch nicht die Spannungsverstärkung? Ich 
habe da mal was gerechnet (Early-Effekt ignoriert).

Autor: Adrian (Gast)
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Auch in der Simulation hat ausschließlich die Erhöhung des 
Endstufenstroms zur verringerung der Übernahmeverzerrungen Einfluss auf 
den Klirrfaktor. Eine Halbierung des Emitterwiderstands ist 
beispielweise nicht relevant.

Autor: ArnoR (Gast)
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> Höhere Stromverstärkung erhöht doch nicht die Spannungsverstärkung? Ich
> habe da mal was gerechnet

Du hast nur die Emitterstufe für sich allein gerechnet, aber in der 
Schaltung ist die nicht allein. Der Eingangswiderstand der 
Emitterschaltung belastet den Arbeitswiderstand des Diff.

Z.B. BD139 B=100, Re=20R, Ic=10mA -> Rein~2,3k. Der Arbeitswiderstand 
war etwa 2,4k, also halbiert der Eingangswiderstand die Verstärkung. Mit 
Re=56 und B=200 ergibt sich ein Rein~11,7k.

(Early-Effekt ignoriert).

Der Early-Effekt ist hier auch wichtig. Zum Ausgangswiderstand der 
Emitterstufe liegt der durch die Stromverstärkung von Treiber und 
Endstufe rücktransformierte Lastwiderstand (~100*100*4R=40k) parallel. 
Auch der Ausgangswiderstand erhöht sich durch den vergrößerten 
Emitterwiderstand erheblich. Der Ausgangswiderstand der Emitterstufe 
steigt von etwa 43k (Ua=50V, Ic=10mA Re=20R) auf ~112k (Re=56R).

Man erreicht also ohne Verlust an Leerlaufverstärkung eine wesentlich 
bessere Linearität der Stufe (durch die partielle GK mit 
Emitterwiderstand).

Autor: Adrian (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Z.B. BD139 B=100, Re=20R, Ic=10mA -> Rein~2,3k. Der Arbeitswiderstand
> war etwa 2,4k, also halbiert der Eingangswiderstand die Verstärkung.

Verstehe! Ich hab das mal nachgerechnet, kommt gut hin.

ArnoR schrieb:
> wesentlich
> bessere Linearität

Das hab ich noch nicht verstanden. Durch den hohen Ausgangswiderstand 
steigt die Spannungsverstärkung, ebenso durch den Eingangswiderstand, 
der die Differenzstufe weniger belastet.
Kommt die Linearität denn durch die höhere Verstärkung zustande, sodass 
die Transistoren weniger ausgelenkt werden (insb. Eingangsdiff.)?

Autor: Adrian (Gast)
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Ich habe deinen Plan mal mit Spice nachgebaut, ich bekomme etwas mehr 
Klirr, aber nicht bedeutend. Ich denke ich baue deine Version nach, noch 
dazu, weil ich mir das TO-3 package spare.

Danke an dieser Stelle für die rege Beteiligung :)

Autor: ArnoR (Gast)
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> Kommt die Linearität denn durch die höhere Verstärkung zustande, sodass
> die Transistoren weniger ausgelenkt werden (insb. Eingangsdiff.)?

Ja, die nun höhere Eingangsspannung an der Emitterschaltung erlaubt eine 
stärkere Scherung des nichtlinearen Diffusionswiderstandes mit dem 
Emitterwiderstand. Dadurch wird die Übertragungsfunktion stärker durch 
den Emitterwiderstand bestimmt, also linearer.

Außerdem steigt der Lastwiderstand (Rce//RLtrans), so dass bei gegebener 
Steilheit eine kleinere Eingangsspannung (Auslenkung) nötig ist, was 
natürlich ebenfalls die Verzerrungen mindert.

Der Eingangsdiff ist von den ganannten Maßnahmen aber weitgehend 
unbeeinflusst.

Autor: Adrian (Gast)
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Ok, danke für die Erklärung!

Autor: Klaus R. (klara)
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ArnoR schrieb:
> Ja, die nun höhere Eingangsspannung an der Emitterschaltung erlaubt eine
> stärkere Scherung des nichtlinearen Diffusionswiderstandes mit dem
> Emitterwiderstand. Dadurch wird die Übertragungsfunktion stärker durch
> den Emitterwiderstand bestimmt, also linearer.
>
> Außerdem steigt der Lastwiderstand (Rce//RLtrans), so dass bei gegebener
> Steilheit eine kleinere Eingangsspannung (Auslenkung) nötig ist, was
> natürlich ebenfalls die Verzerrungen mindert.

Sehr interessant! Alle Achtung für Deine Beiträge.
Gruss KLaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Noch eine Kleinigkeit:

Muss ich den hier:

http://www.reichelt.de/NDS-MAT-MJ-MPSA-Trans-/MJL-...

isoliert montieren? Das wird nicht ganz klar.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Nichtlineare Verzerrrungen entstehen in dieser Schaltung am meisten in 
der Asymmetrierstufe (der BD139/2N2219 der vom symmetrischen Differenz- 
verstärker zur asymmetrischen Endstufe übersetzt). Gleichzeitig passiert 
dort auch der größte Teil der Spannungsverstärkung - zumindest dann wenn 
diese Stufe auf eine Stromquelle arbeitet. Sowohl eine lokale Gegen- 
kopplung als auch die Frequenzkompensation sollten also in dieser Stufe 
ansetzen.

Der BD139 ist in der Tat keine ideale Besetzung an dieser Stelle - der 
hat generell recht wenig Stromverstärkung und bei so kleinen Strömen 
ganz besonders. Es hat schon seinen Grund warum ich dort anno dazumal 
einen SF826 hingesetzt habe.

Was die Endstufen-Transen angeht - 2N3055/2955 sind halt Klassiker.
Das bedeutet nicht daß sie heutzutage noch die 1. Wahl wären.
Z.B. haben sie recht wenig Stromverstärkung. Der andere Klassiker ist 
der MJ15003. Die von Arno gewählten haben schick hohe Stromverstärkung. 
Bei deiner eher kleinen Leistung würden aber MJE15028/29 auch passen.

Aber auch japanische Mütter haben schöne Töcht^WTransistoren. Z.B. 
2SA1106/2SC2581 (aufs geradewohl bei Reichelt rausgepickt - einfach ein 
genehmes Gehäuse gewählt und in der dann recht kurzen Liste auf die 
Eckdaten geschaut).


XL

Autor: Adrian (Gast)
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Wie baue ich mir denn am besten die Kurzschlusssicherung?

Ich dachte an einen Opamp, der die Spannung über den Emitterwiderständen 
misst und bei bedarf ein Relais schaltet.

Nun brauche ich auch noch irgendwie geartete Sicherungen. Bei 100W DC 
komme ich am Eingang vor dem Trafo auf rund max. 0,5A. Nehme ich dann 
eine träge Sicherung (oder zwei) wegen des hohen Einschaltstroms?

Ist eine Einschaltverzögerung mit Relais sinnvoll? :)

Autor: Adrian (Gast)
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Habe mich nun für 2,5A träge Sicherungen entschieden und ich benutze 
einen Schmitt-Trigger, der ein Relais bei Überstrom schaltet.

Autor: Klaus R. (klara)
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Adrian schrieb:
> Habe mich nun für 2,5A träge Sicherungen entschieden und ich
> benutze
> einen Schmitt-Trigger, der ein Relais bei Überstrom schaltet.

Du hattest Doch schon eine Schutzschaltung getestet. Sie schützt 
zumindest vor kurzzeitigen Überströmen.

Adrian schrieb:
> Habe mich nun für 2,5A träge Sicherungen entschieden und ich benutze
> einen Schmitt-Trigger, der ein Relais bei Überstrom schaltet.

Das wäre der nachgelagerte Zweitschutz.

Autor: Adrian (Gast)
Datum:

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Klaus Ra. schrieb:
> Du hattest Doch schon eine Schutzschaltung getestet. Sie schützt
> zumindest vor kurzzeitigen Überströmen.

Dafür brauche ich ja wieder die zwei Dioden an der Basis von Q5 und habe 
Verzerrungen nahe dem Maximalstrom. Ich stelle einfach den 
Operationsverstärker auf 10A Strom ein, das scheint mir sicher genug.

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
siehe die Schaltung vom 27.08.2013 10:16. Siehe da Q4 und Q12.
Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> Hallo Adrian,
> siehe die Schaltung vom 27.08.2013 10:16. Siehe da Q4 und Q12.
> Gruss Klaus.

Ich weiß, was du meinst. Damit die Schutzschaltung auch für den unteren 
PNP funktioniert, muss ich den Strom durch Q5 beschränken (durch die 
zwei Dioden). Dadurch ist ja der Klirrfaktor scheinbar stark 
angestiegen, daher hab ich drauf verzichtet

Autor: Klaus R. (klara)
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Adrian schrieb:
> Damit die Schutzschaltung auch für den unteren
> PNP funktioniert, muss ich den Strom durch Q5 beschränken (durch die
> zwei Dioden). Dadurch ist ja der Klirrfaktor scheinbar stark
> angestiegen, daher hab ich drauf verzichtet

Schau Dir die Simu an. Bei Kurzschluss habe ich gerade so 47 mA durch 
Q5. Der Strom in der Endstufe wird auf 5A begrenzt.

Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Stell mal 4Ohm Lastwiderstand ein. Dann fließen noch keine 5A, das 
Signal ist aber ziemlich arg verzerrt..

Autor: Klaus R. (klara)
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Adrian schrieb:
> Stell mal 4Ohm Lastwiderstand ein. Dann fließen noch keine 5A, das
> Signal ist aber ziemlich arg verzerrt..

Ich habe mich mehr um die Begrenzung gekümmert. Ich habe jetzt die 
Spannungsteiler der Begrenzer so geändert das sie nicht zu früh 
einsetzen. Es wird jetzt auf ca. 7,5A  begrenzt und der Klirr ist nur 
minimal erhöht. Aber bedenke, man liegt jetzt kurz vor der 
Klippinggrenze. Gewöhnlich steuert man den Verstärker mal zu 50-70% aus.
Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> Ich habe mich mehr um die Begrenzung gekümmert.

Danke, bau ich vermutlich so nach.

Ich habe mal einen ersten Plan erstellt. Ist es schlimm, wenn sich 
Leitungen kreuzen, wenn die eine Leitung die Ausgangsleitung zu den 
Lautsprechern ist und die andere der Ausgang der Differenzstufe?

Autor: Klaus R. (klara)
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Adrian schrieb:
>
> Ich habe mal einen ersten Plan erstellt. Ist es schlimm, wenn sich
> Leitungen kreuzen, wenn die eine Leitung die Ausgangsleitung zu den
> Lautsprechern ist und die andere der Ausgang der Differenzstufe?

Grundsätzlich, wenn Leitungen um 90° versetzt sind, dann wird nichts 
induziert, erst wenn sie parallel zueinander laufen.

Ich glaube Du hast die Emitterwiderstände sehr großzügig ausgelegt. Der 
Plot zeigt zwar eine Spitze von 8W, das Integral zeigt aber ein 
Mittelwert von 2,06W. Mit 5W (25 mm) bist Du auf der sicheren Seite.

http://www.reichelt.de/5-Watt-axial/5W-AXIAL-0-33/...

Den R1 würde ich jedenfalls nach oben, symmetrisch zu R2 legen.

Generell solltest Du auf kurze Wege achten. Deswegen würde ich die 
Emitterwiderstände doch eher parallel zu den Leistungstransistoren legen 
und in der Platinenmitte zusammenführen. Die Eingangsdifferenzstufe 
würde ich ungefähr dort belassen, möglichst links, mittig. Dann kann der 
R9 auch auf kurzem Wege zu den Emitterwiderständen. Den Rest würde ich 
ein bisschen mehr geordnet platzieren
Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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ok, ich habe mal umgebaut. Ich habe schon bestellt, daher sind die 
großen Widerstände kaum zu vermeiden ;)

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
er sieht schon einmal aufgeräumter aus.
Wichtig wäre jetzt noch die Signal-Masse und die Power-Masse vernünftig 
zu verlegen. Ich hätte auf dieser Platine auch noch zwei 1000µF 
Ladeelkos für die Powertransistoren untergebracht. Beide sollten dann 
auch über kurze Wege die Powerstufe unterstützen.

Man sollte erst dann bestellen wenn man zumindest ein oder besser zwei 
Nächte darüber geschlafen hat und immer noch zufrieden ist.

Ich glaube es fehlt uns, dem Forum, der letzte Schaltplan. Und zwischen 
R4 und C1 hat Du vermutlich noch etwas vergessen.

Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> Wichtig wäre jetzt noch die Signal-Masse und die Power-Masse vernünftig
> zu verlegen.

Was meinst du damit?

Klaus Ra. schrieb:
> Man sollte erst dann bestellen wenn man zumindest ein oder besser zwei
> Nächte darüber geschlafen hat und immer noch zufrieden ist.

da hast du wahrscheinlich recht, ich war vielleicht ein bisschen 
ungeduldig.

Hier der letzte Schaltplan.

Autor: Klaus R. (klara)
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Hallo Adrian,
generell sollten die Bauteile so platziert werden, dass Leiterbahnen mit 
grösserer Impedanz kürzer sind als solche mit niedriger Impedanz. 
Insofern ist R9 gut plaziert, nahe an der Basis. R7 würde ich auch eng 
an R7 heranziehen. C3 auch, so dass C3 auf der Linie von R14 zu C1 gegen 
Masse angeschlossen wird.
Zur Zeit liegen R7 und C3 sehr ungünstig in einem ausgeprägtem 
Halbkreis. Solche Anordnungen nehmen Einstrahlungen stärker an.
Zwischen C1 und R4 muss noch die Leiterbahn angelegt werden.
R12 würde ich nicht in dem Weg von "C6 +Pol" zum "T1 Kollektor" legen. 
Hier fliessen hohe Ströme. R12 sollte möglichst links vom Elko 
angeschlossen werden. Verlagere C6 näher zu T1.
Q2 und Q1 benötigen sichen einen Kühlstern. Dafür sollte genügend Platz 
gelassen werden.
Deine Signal-Masse liegt jetzt auf der Line von R14 zu C1. Diese 
Leiterbahn sollte man ruhig 1,27 mm breit machen. Zwischen C6 und C7 
ebenfalls.
Deine Power-Masse sehe ich hier nicht. Sie sollte direkt vom Netzteil 
aus zum Lautsprecheranschluss geführt werden. Die Leiterbahnen die 5A 
vertragen müssen würde ich mindestens 2,56 mm breit machen.
Im Schaltplan und im Board fehlt die Spule. Du wirst den Draht sicher 
auf R5 aufwickeln.
C6 und C7 sollen jetzt sicher die Treiberversorgungsspannung 
stabilisieren. 100µF sind da etwas wenig 330µF oder 470µF wären schon 
besser. Kondensatoren mit diesen Werten haben schon einen spürbar 
besseren ESR.
Gruss Klaus.

Autor: Adrian (Gast)
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Danke für die Tipps, ich stelle das noch ein wenig um.

Brauche ich tatsächlich Kühlung bei so kleinen Strömen? Es fließen hier 
max 70mA bei Vollaussteuerung.


Das ganze wird auf Lochraster aufgebaut, die Leitungen werden alle in 
0.6mm Kupfer ausgeführt.

Autor: Klaus R. (klara)
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Adrian schrieb:
> Brauche ich tatsächlich Kühlung bei so kleinen Strömen? Es fließen hier
> max 70mA bei Vollaussteuerung.

LTSpice hast 0,38W Verlustleistung errechnet. Der "thermal resistance 
from junction to ambient" zu freier Luft beträgt 190 K/W.

Temperaturerhöhung: 190 K/W * 0,38 W = 72 °C
Temperatur bei 30 °C : 72 °C + 30 °C = 102 °C

Nun gut, der Transistor wird nicht gleich sterben, aber auf die Dauer 
sollte er gekühlt werden.

Gruss Klaus.

Autor: dolf (Gast)
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Adrian schrieb:
> Das ganze wird auf Lochraster aufgebaut, die Leitungen werden alle in
> 0.6mm Kupfer ausgeführt.

hat schon bei der symasym nicht funktioniert.
ist murks.
die beiden dioden d1 und d2 besser durch ne led in flußrichtung 
ersetzen.
das bringt weniger rauschen und temp. gang.
der widerstand für d1/d2 b.z.w. der led ist so zu bemessen das der 
querstrom durch die diode(n)10 * höher als der ausgangsstrom ist.
q1 würde ich durch nen 2sc5171 ersetzen.
t5 ebenfalls da der 5171 ein voll isoliertes gehäuse hat.
t6/7 2sc970.
c3 ist zu klein.
100µ.
t3/t4 2sc5171/2sa1930.
oder gleich passende darlington transis.
bei den "darlingtons" fehlen irgendwie die basis_emitter 
ableitwiderstände.
c6/7 1000µ

Autor: Adrian (Gast)
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Klaus Ra. schrieb:
> Nun gut, der Transistor wird nicht gleich sterben, aber auf die Dauer
> sollte er gekühlt werden.

na gut, dann pack ich noch was kleines drauf.

Autor: Ulrich (Gast)
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Bei der Einstellung des Ruhestromes sollte man besser R6 statt R16 
variabel machen - ein fehlender Kontakt zum Schleifer hat dann einen 
geringeren Strom statt einem zu hohen zur Folge.

Bei der Auswahl der Transistoren muss man ggf. auch bei den Vorletzten 
Transistoren (hier BD139/140) auch auf die SOA achten. Das wird ggf. 
schon knapp, auch bei Q1.

Die Strombegrenzung kann man ggf. auch noch von der Spannung abhängig 
machen. Der Schutz folgt dann etwas mehr der SOA-Kurve. Übertreiben muss 
man es da aber nicht - da ist etwas Überdimensionieren bei den 
Endtransistoren einfacher. An sich sollte die Schutzschaltung unterhalb 
des Ansprechens kaum Einfluss haben. Ggf. bräuchte es 3 statt der 2 
Diode, oder eine Strombegrenzung mit extra Transistor.

Es gibt auch Darlington Transistoren mit Basis-Emitter-Widerstand, aber 
der ist oft eher klein und nur ein Widerstand zwischen den Basen ist 
eher besser. Auch thermisch sind Darlingtons eher schwierig zu 
handhaben. Mit getrennten Transistoren kann die bessere Kühlung der 
Vorstufen den nicht so perfekten thermischen Kontakt von der Endstufe zu 
T5 etwas kompensieren.

Wenn man Q1 schon durch 2 Transistoren ersetzen will, dann nicht ein 
klassicher Darlington, sondern den ersten als Emitterfolger mit 
Kollektor fest auf GND oder ähnliches. Das macht ggf. auch Sinn, wenn Q1 
wegen der Leistung so groß werden muss dass die Transistor interne 
Kapazität nicht mehr gegen C8 zu vernachlässigen ist. Die höhere 
Schleifenverstärkung wirkt allerdings nur im ersten Teil ohne die 
Endstufentransistoren, und der ist oft sowieso schon gut.

Autor: Adrian (Gast)
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Ulrich schrieb:
> sollte man besser R6 statt R16

Das hat Sinn.

Ulrich schrieb:
> Bei der Auswahl der Transistoren muss man ggf. auch bei den Vorletzten
> Transistoren (hier BD139/140) auch auf die SOA achten. Das wird ggf.
> schon knapp, auch bei Q1.

Ich weiß nicht, wie du darauf kommst. Die Simulation zeigt mir Ströme 
bis max. 40mA bei Vollaussteuerung. Im Datenblatt steht bei 50V (und die 
liegen dann nicht an) ein zulässiger Dauerstrom von ca. 150mA (bei den 
bs139/140).

Zu dem anderen finde ich keine Datenblätter mit SOA-Graphen..

Ulrich schrieb:
> Wenn man Q1 schon durch 2 Transistoren ersetzen will

Ist nicht unbedingt geplant ;)

Autor: Ulrich (Gast)
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Der 2 SC2581 hat ein Mindeststromverstärkung von 50. Für 5 A am Ausgang 
muss der Treiber da schon 100 mA liefern. Dazu kommen dann noch ca. 10 
mA für den Widerstand. So abweging sind 50 V als Spannung nicht, bei 
einer stark komplexen Last. Die Versorgungsspannung ist in der Regel 
ungeregelt, d.h. es können auch einiges mehr als die nominellen +-25 V 
werden. So viel Reserve beim SOA ist da jedenfalls nicht, auch wenn man 
bei den kleineren Transistoren da oft keine extra Daten zu findet. Eine 
SOA Kurve habe ich z.B. im Sanyo Datenblatt zum 2SA1011 gefunden - sonst 
eine ähnliche, etwas größere Alternative zum BD139 gefunden: da sind bei 
50 V noch knapp 200 mA (DC) erlaubt. Beim 2SA1930 (auch ähnlich dem 
BD139) sind es da nur 100 mA.

Kritisch wird es vor allem wenn man am Ausgang andere Transistoren mit 
weniger Verstärkung, wie etwa TIP3055 nimmt.

Autor: Adrian (Gast)
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Ulrich schrieb:
> Der 2 SC2581..

Oh ja, ich habe ganz vergessen, dass ich den eingesetzt habe..

Autor: dolf (Gast)
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Ulrich schrieb:
> Beim 2SA1930 (auch ähnlich dem
> BD139) sind es da nur 100 mA.
>
> Kritisch wird es vor allem wenn man am Ausgang andere Transistoren mit
> weniger Verstärkung, wie etwa TIP3055 nimmt.


bei 40v sind beim 2sa1930 mehr als 100ma ic möglich.
das reicht auch für endtransis mit weniger hfe aus.
bei 100w an 4 ohm braucht´s bei +-35v c.a. 7,3 a ic.
bei nem hfe von 10  des endtransis sind dann 73ma an der basis des 
endtransis fällig.
gegenüber dem bd140 hat der 2sa1930 ne deutlich höhere uce und ist mit 
200mhz auch recht fix.

Autor: Ulrich (Gast)
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Mit eine hfe von nur 25, wie dem Mindestwert beim MJE15003 reicht der 
BD140 nicht mehr aus: Die Strombegrenzung sollte wohl erst so bei etwa 
7,5 A oder mehr ansprechen - da bräuchte man dann schon 300 mA 
Basisstrom. Es kann eine Weile gut gehen, aber man sollte auf den Punkt 
achten, dass ggf. auch die Treibertransistoren das SOA Limit erreichen. 
Mit +-25 V als Versorgung geht es wohl noch, aber mit mehr Spannung wird 
der BD140 irgendwann zu klein.

Autor: Adrian (Gast)
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Danke für die Ratschläge, ich kann ja erstmal die Begrenzung auf 5A oder 
so setzen. Ich werde auch nur Lautsprecher mit >6 Ohm Impedanz 
einsetzen.

Autor: adrian (Gast)
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Ich habe einen Kanal aufgebaut, der Emitterwiderstand (R8 - 56 Ohm für 
die Stromgegenkopplung) bekommt ganze 30V ab und raucht vor sich hin. 
Die Arbeitspunktströme sind doppelt so hoch wie angedacht (ca. 3mA im 
Differenzverstärker und ca. 28mA im Endstufenzweig), was aber noch lange 
nicht die 600mA im Gegenkopplungswiderstand erklärt. Der Basisstrom 
durch Q1 muss also enorm groß werden. Anbei mal ein Bild vom Verstärker 
(sieht ziemlich grausig aus) beidseitig überlagert.

entschuldigt die weißen striche, die sind für mich zum abstreichen der 
überprüften leitungen gewesen. die seltsamen drahtwicklungen sind 
provisorische kühlkörper.

Ich habe das Board mehrfach komplett überprüft und absolut keine Fehler 
gefunden, wobei natürlich irgendwo einer sein muss. Vielleicht hat ja 
jemand eine Idee?

Autor: adrian (Gast)
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Nochmal die Pläne dazu

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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adrian schrieb:
> Ich habe einen Kanal aufgebaut, der Emitterwiderstand (R8 - 56 Ohm
> für
> die Stromgegenkopplung) bekommt ganze 30V ab und raucht vor sich hin.
> Die Arbeitspunktströme sind doppelt so hoch wie angedacht (ca. 3mA im
> Differenzverstärker und ca. 28mA im Endstufenzweig), was aber noch lange
> nicht die 600mA im Gegenkopplungswiderstand erklärt. Der Basisstrom
> durch Q1 muss also enorm groß werden.

Ich denke da ist irnkwas karpott Richtung Endstufe. Evtl auch "nur" ein 
kurzer zwischen dem oberen Ende von R8 und dem Ausgang. Oder zwischen 
Basis und Kollektor von Q1.

Eine solche Schaltung baut man besser schrittweise auf. Für den Anfang 
also mal nur die Differenzstufe samt Emitterstromquelle. Messen.

Dann dazu Q1, Q2 und das Gemüse drum herum. Jetzt kann man schon die 
Funktion testen: Kollektoren von Q1, Q2 verbinden und an die 
Gegenkopplung hängen. Jetzt muß schon die Ausgangsruhespannung stehen, 
ein Eingangssignal muß verstärkt werden. Die Ruheströme müssen stimmen.

Erst danach sollte man die Treiber + Endtransen dazu bauen. Das 
Ruhestrompoti auf minimalen Ruhestrom drehen. Ruhig erst mit weniger 
Betriebsspannung testen.

Was die Schaltungstechnik angeht: beiden Potis fehlt ein Festwiderstand 
in Reihe zur Begrenzung des Einstellbereichs. Das Ruhestrompoti sollte 
mit R6 die Position tauschen, damit beim Potidefekt (Schleifer hebt ab) 
der Ruhestrom auf das Minimum sinkt und nicht wie jetzt durch die Decke 
hüpft.

Das Boucherot-Glied R4 + C1 gehört direkt an den Ausgang und nicht erst 
hinter R5. R5 dann zwischen Ausgang und Last.


XL

Autor: Adrian (Gast)
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Ich habe nochmal versucht, den zweiten Kanal stückweise aufzubauen. Ich 
habe also den Differenzverstärker aufgebaut und beim Anschließen wieder 
qualmende Widerstände bekommen.

Daran anschließend ließ ich nur noch die Stromquelle angeschlossen, die 
aber nicht mal für sich allein funktionieren wollte. Nach ein paar 
Spannungsmessungen fand ich dann heraus: Die BC560C sind alle falsch 
herum eingebaut. C und E waren vertauscht! Das Datenblatt auf der 
Reichelt-Seite zum BC560C ist also fehlerhaft. Die Pinbelegung passt 
nicht zum Bauteil.. -.-

Nach dem Umdrehen läuft der Differenzverstärker natürlich ohne Fehler.

Autor: adrian (Gast)
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Tatsächlich waren es "nur" die Transistoren, die falsch herum waren. Der 
Verstärker ist fertig aufgebaut und verstärkt auch kräftig. Ich höre 
keine Verzerrungen, den Klirr messe ich aber irgendwann mal.

Der DC-Offset bleibt konstant, auch nach einer Weile Betrieb, unter 1mV, 
soweit sehr erfreulich. Den Arbeitspunktstrom durch die Endtransistoren 
habe ich zu 100mA gewählt, dabei fließen 13mA durch die Treiber.

Ich höre im Leerlauf kein Rauschen aus dem Lautsprecher.

Wie vorgeschlagen, habe ich das Potentiometer mit dem Widerstand 
getauscht und die genannte RC-Kette direkt an den Ausgang verlegt.

Ich brauche bei Verstärkung um Faktor 22 doch relativ viel 
Eingangsspannung, mit einem Handy kann man beispielweise nicht besonders 
laut hören (Lautsprecher mit mäßigem Wirkungsgrad).

Danke an dieser Stelle für all die Ratschläge, hat insgesamt sehr gut 
funktioniert :)

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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adrian schrieb:
> Tatsächlich waren es "nur" die Transistoren, die falsch herum waren. Der
> Verstärker ist fertig aufgebaut und verstärkt auch kräftig. Ich höre
> keine Verzerrungen, den Klirr messe ich aber irgendwann mal.

Schön.

> Ich brauche bei Verstärkung um Faktor 22 doch relativ viel
> Eingangsspannung, mit einem Handy kann man beispielweise nicht besonders
> laut hören (Lautsprecher mit mäßigem Wirkungsgrad).

Dann erhöhe die Verstärkung, indem du R7 kleiner machst. Alternativ R9 
größer machen, wobei dann R15 genauso mitwachsen sollte.


XL

Autor: adrian (Gast)
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Axel Schwenke schrieb:
> Dann erhöhe die Verstärkung, indem du R7 kleiner machst. Alternativ R9
> größer machen, wobei dann R15 genauso mitwachsen sollte.

Hatte ich schon drüber nachgedacht, allerdings habe ich üblicherweise 
stärkere Quellen.

Kann man hier auch ein Potentiometer (als Lautstärkeregelung) einsetzen 
oder ist es besser, die Lautstärkeregelung direkt am Eingang 
durchzuführen?

Autor: Ulrich (Gast)
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Eine etwa 20 fache Verstärkung ist schon OK für eine Endstufe. Die 
Lautstärkeeinstellung macht man besser vor dem Verstärker, denn sonst 
ändert sich die Schleifenverstärkung und damit die Stabilität mit der 
Lautstärke. Auch sind Verstärkungen kleiner 1 (für geringe Lautstärken) 
nicht so einfach einstellbar.

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