Hallo, ich habe ein PWM-Sound-Signal mit dem µC erzeugt. Die PWM-Frequenz beträgt 48 MHz / 256 = 187,5 kHz. Jetzt wollte ich mit einer kleinen Enstufe und einem Filter den Lautsprecher ansteuern. Leider sieht das in der LTSpice-Simulation nicht so gut aus. Ich fürchte, das digitale Signal wird zu sehr verfälscht weil die Transistoren nicht schnell genug schalten. Hat jemand einen Tipp, wie man eine simple Komplementärendstufe aufbauen kann die bis 200kHz sauber schaltet? Gibt es so etwas fertig als IC (CMOS-Komplementärendstufe mit TTL-Eingang)? Anbei der Schaltplan und der Signalverlauf (V1 ist das PWM-Signal, 0/3,3V; R2 soll der Lautsprecher sein). Gruß Andreas
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Dein Ausgangsfilter ist völlig daneben, du schliesst so gut wie alle Nutzfrequenz mit dem 220µF Elko gegen Masse kurz. Du musst also deutlich die Induktivität der Spule nach oben drehen und dafür den Kondensator viel kleiner machen. https://en.wikipedia.org/wiki/Low-pass_filter#RLC_filter
Hallo, ich kenne mich jetzt nicht so gut mit Soundtechnik aus, aber vllt wäre es besser das Signal erst zu Filtern, damit du ein saubers analoges Signal hast. Dieses Signal kannst du dann anschließend entsprechend verstärken. Alex
Andreas Richter schrieb: > Hat jemand einen Tipp, wie man eine simple > Komplementärendstufe aufbauen kann die bis 200kHz sauber schaltet? Seh' dich mal bei Klasse-D Verstärkern um, da macht man sowas mit MOSFETs und entsprechenden Treibern. Bei kleinen Leistungen kann man auf einen von beiden verzichten.
aus gegenen Anlass und weils passt : http://www.eevblog.com/2015/05/27/eevblab-10-why-learn-basic-electronics/ vor allem der Elko plus Dimensionierung plus Frequenz, da sollte man doch abschätzen können was rauskommt 1/2pi f C
Alex Zäd schrieb: > ich kenne mich jetzt nicht so gut mit Soundtechnik aus, aber vllt wäre > es besser das Signal erst zu Filtern, damit du ein saubers analoges > Signal hast. Dieses Signal kannst du dann anschließend entsprechend > verstärken. Der Spass bei PWM Endstufen ist ja gerade, das du durch den reinen Schaltbetrieb der Endstufen so gut wie keine Verlustleistung entsteht.( Gut, ein BC548 ist nun auch nicht die Brülleendstufe, aber es geht ja ums Prinzip) Das ist schon richtig, Endstufen im PWM Betrieb und erst am LS Ausgang filtern. Die Kunst ist eben das Filter am Ausgang.
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Ja das Filter ist nicht Ok, das war nur aus der Hüfte geschossen. Wird noch berechnet. Vergesst mal den rechten Teil. Mein Problem ist vielmehr das das Signal am Punkt pwm12 (grün) schon unsauber aussieht. Es sollte dem µC PWM-Signal (blau) entsprechen, nur invertiert und 0-12.
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Andreas Richter schrieb: > Mein Problem ist vielmehr das das Signal am Punkt pwm12 (grün) schon > unsauber aussieht. Na, du ziehst doch mit dem Elko schon einen viel zu hohen Strom aus den beiden kleinen Endstüfchen. Die brechen einfach zusammen und ackern wie doof, um den Elko zu laden und zu entladen. Im realen Leben dürften die Bürschchen kochen.
Andreas Richter schrieb: > Mein Problem ist vielmehr das das Signal am Punkt pwm12 (grün) schon > unsauber aussieht. Wie immer gilt bei Simmulationen das Du Dir schon alles anschauen musst um einen Erkenntnissgewinn daraus zu ziehen. Anstatt Dir lang und beit zu erzählen was da im Detail passiert, hast Du mehr davon wenn Du Dir mal die Ströme in und um Q1 + Q2 anschaust und die Verlustleistung betrachtest. In der Realität wären die Halbleiter schon rauchende Trümmer und das hat bei weitem nicht nur mit dem Ausgangsfilter zu tun.
Matthias Sch. schrieb: > Alex Zäd schrieb: >> ich kenne mich jetzt nicht so gut mit Soundtechnik aus, aber vllt wäre >> es besser das Signal erst zu Filtern, damit du ein saubers analoges >> Signal hast. Dieses Signal kannst du dann anschließend entsprechend >> verstärken. > > Der Spass bei PWM Endstufen ist ja gerade, das du durch den reinen > Schaltbetrieb der Endstufen so gut wie keine Verlustleistung entsteht.( > Gut, ein BC548 ist nun auch nicht die Brülleendstufe, aber es geht ja > ums Prinzip) Das ist schon richtig, Endstufen im PWM Betrieb und erst am > LS Ausgang filtern. > Die Kunst ist eben das Filter am Ausgang. OK, das sehe ich ein. Ich kenne solche Verstärkungen von Signalen fast nur im Bereich der Frequenzumrichter ab 10kW und aufwärts. Da haben wir dann das Problem, dass ab 12kHz Modulationsfrequenz die IGBTs sehr warm werden. Bei noch höhre Frequenzen steigen Sie dann auch recht schnell aus. In wie weit das hier zutrifft, vermag ich nicht beurteilen zu können. Werde den Thread hier aber gespannt verfolgen.
Alex Zäd schrieb: > Ich kenne solche Verstärkungen von Signalen fast > nur im Bereich der Frequenzumrichter ab 10kW und aufwärts. Hier findet nur eine Verstärkung in Q3 statt, die beiden 'Endstufen' sind ja nur Emitterfolger. Wenn der TE die Spule mal abtrennt, wird auch an pwm12 schon mal ein Signal stehen. Q1 wird allerdings auch ganz schön überfahren. Man bedenke, das er ab etwa 0,7V UBE durchsteuert und wenn Q3 leitet.... Man muss also den Basisstrom reduzieren. Die Vorstufe sollte besser etwas symmetrischer aufgebaut werden. Dazu kann man sich mal die Innenschaltung von TTL Buffern wie dem LS244 o.ä. anschauen. Übrigens werden 8 parallelgeschaltete Gatter eines solchen schon ganz gut funktionieren, wenn man sich mit 5V zufrieden gibt.
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Ok mit dem passenden Filter sieht es schon viel besser aus. Ich habe es mal auf eine Grenzfrequenz von 20kHz ausgelegt. Es gibt immer noch eine kleine Verzerrung, aber es geht nicht um HiFi sondern nur um Ausgabe von Geräuschen. Die blaue Kurve ist der Strom durch R2 und sollte ein Sinus mit 1 kHz sein. Werde es jetzt mal in echt aufbauen - hoffentlich ohne rauchende Transistoren :-) Danke für Eure Unterstützung!
Andreas Richter schrieb: > Ich habe es > mal auf eine Grenzfrequenz von 20kHz ausgelegt. Du machst aber immer noch den Fehler, die Spule viel zu klein anzusetzen. Die muss viel grösser werden - probier mal 680µH-1000µH oder so etwas. Der C wird dann entsprechend kleiner.
> Du machst aber immer noch den Fehler, die Spule viel zu klein anzusetzen. Also laut folgender Seite http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1274877 soll L so berechnet werden: L = Rl / (2 x PI x fg) = 8 / (2 x PI x 20e3) = 63,6µH. C ergibt sich dann zu: C = 1 / ((2 x PI x fg)2 * L) = 0.9 µF.
Für Q3 könnte man auch einen Kleinsignalmosfet (n-Ch) nehmen. Ich denke Q3 geht bei 5mA in die Sättigung, und da kommt er nur langsam wieder raus. 180kHz sind dann sportlich. Alternativ den Arbeitspunkt so einstellen, das der Transistor nicht sättigt. Evtl. Shottky Diode von B nach C.
Und wie Matthias schon schrieb gehört noch ein 330 R vor die Basis der Transistoren.
> Buffern wie dem LS244 o.ä. anschauen. Übrigens werden 8 > parallelgeschaltete Gatter eines solchen schon ganz gut funktionieren, > wenn man sich mit 5V zufrieden gibt. Wohl eher nicht: 5V an 8 Ohm bedeutet 625 mA. Der 74LS244 hat einen Low-level output current von 24 mA pro Ausgang. Der 74HCT244 hat einen max. Output current von 35 mA und einen max. Supply Current von 70 mA.
Andreas Richter schrieb: > Der 74LS244 hat einen Low-level output current von 24 mA pro Ausgang. Grau ist alle Theorie. Du kannst diese Gatter so unverschämt überlasten, da sie auch mal pro Gatter 50-60mA bringen, tut ihnen nichts. Das soll aber nicht heissen, das man das unbedingt machen sollte, interessant ist hier eher die Struktur der Innenschaltung der Push-Pull Endstufe.
Matthias Sch. schrieb: > Andreas Richter schrieb: >> Der 74LS244 hat einen Low-level output current von 24 mA pro Ausgang. Aber eben nur low-level output current ... HCT würden sowohl high- als auch low entsprechend den Strom liefern, bzw sinken und nicht nur sinken wie es die LS es können
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