Hallo, ich möchte die angehängte Schaltung in die Gegenkopplung eines NE5532 einfügen um niederohmigere (Audio) Lasten treiben zu können. Ich verspreche mir dadurch das der OP einen eventuell vorhandenen Offset am Ausgang des Buffers ausgleicht. Ich befürchte aber das es Probleme geben kann, besonders bei komplexen Lasten. (Phasenverschiebung durch Last mit Innenwiderstand des Buffers) Hat jemand vielleicht schonmal eine ähnliche Schaltung aufgebaut und Erfahrungen gesammelt? Ich muss zugeben mir mit der Dimensionierung der Widerstände im Buffer schwer zu tun, kennt jemand eventuell gute Links/Quellen zum Thema? Danke! lg, Jan
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Jan schrieb: > ich möchte die angehängte Schaltung in die Gegenkopplung eines NE5532 > einfügen um niederohmigere (Audio) Lasten treiben zu können. Ich > verspreche mir dadurch das der OP einen eventuell vorhandenen Offset am > Ausgang des Buffers ausgleicht. Ja. Aber der NE5532 ist nur knapp 1-stabil, man trickst in dem Ding mit einer Pol-Nullstelle-Korrektur, um größere Bandbreite für Gegenkopplung im NF-Bereich zu haben. Wenn du da noch was in die Gegenkopplungsschleife hängen willst, sollte die Verstärkung weit über 1 liegen, um in den Bereich großer Phasenreserve zu kommen. Falls die Schaltung schwingt, kannst du die mit höherer Verstärkung beruhigen. > Ich befürchte aber das es Probleme geben > kann, besonders bei komplexen Lasten. (Phasenverschiebung durch Last mit > Innenwiderstand des Buffers) Nur bei kapazitiven Lasten, induktive Lasten verschieben die Phase in Richtung größerer Phasenreserve. > Ich muss zugeben mir mit der Dimensionierung der Widerstände im Buffer > schwer zu tun Ist doch nicht schwer. Die BC54x/55x haben die höchste Bandbreite bei Ic~10mA (5mA geht auch). So wie jetzt gezeichnet (R31=R27, Spiegelverhältnis des Stromspiegels) müssten durch den JFet auch 10mA fließen. An R24 liegt dann etwa so viel Spannung wie an R28 (tatsächlich etwas mehr, weil die Ube der Endstufe wegen der viel größeren Transistoren kleiner als die Ube der BCxxx ist). Mit R28 dimensioniert man den Endstufen-Ruhestrom (vielleicht 20...50mA) so, dass deren Grenzfrequenz in Nulldurchgangsnähe nicht zu stark absinkt, damit die Schaltung dort nicht schwingt.
Danke für die Antwort! >Ja. Aber der NE5532 ist nur knapp 1-stabil, man trickst in dem Ding mit >einer Pol-Nullstelle-Korrektur, um größere Bandbreite für Gegenkopplung >im NF-Bereich zu haben. Wenn du da noch was in die >Gegenkopplungsschleife hängen willst, sollte die Verstärkung weit über 1 >liegen, um in den Bereich großer Phasenreserve zu kommen. Falls die >Schaltung schwingt, kannst du die mit höherer Verstärkung beruhigen. Die Verstärkung des OPVs + Buffer muss leider in meiner Schaltung 1 sein, eventuell ist ein anderer OPV dann besser geeignet? (OPA134 oder LME49710 z.B.) Ich habe über dem OPV einen Kondensator zwischen inv. Eingang und Ausgang vorgesehen der nur bestückt werden soll wenn die Schaltung Probleme macht. >Nur bei kapazitiven Lasten, induktive Lasten verschieben die Phase in >Richtung größerer Phasenreserve. Hilft eine RL Parallelschaltung am Ausgang in Reihe zur Last wie bei Hifi Endstufen üblich? (Zobelglied) >Ist doch nicht schwer. Die BC54x/55x haben die höchste Bandbreite bei >Ic~10mA (5mA geht auch). So wie jetzt gezeichnet (R31=R27, >Spiegelverhältnis des Stromspiegels) müssten durch den JFet auch 10mA >fließen. An R24 liegt dann etwa so viel Spannung wie an R28 >(tatsächlich >etwas mehr, weil die Ube der Endstufe wegen der viel größeren >Transistoren kleiner als die Ube der BCxxx ist). Mit R28 dimensioniert >man den Endstufen-Ruhestrom (vielleicht 20...50mA) so, dass deren >Grenzfrequenz in Nulldurchgangsnähe nicht zu stark absinkt, damit die >Schaltung dort nicht schwingt. Danke für die Erklärung, jetzt ist es mir klarer geworden :)
>Mit R28 dimensioniert >man den Endstufen-Ruhestrom (vielleicht 20...50mA) so, dass deren >Grenzfrequenz in Nulldurchgangsnähe nicht zu stark absinkt, damit die >Schaltung dort nicht schwingt. Eine Sache ist mir doch noch nicht klar, warum ist R28 für den Ruhestrom in der Endstufe verantwortlich? Geht man von den 10mA durch den Stromspiegel aus fallen an R28 100mV ab, wenn die Spannung an R24 gleich ist wie an R28 müssten doch in der momentanen Auslegung ~45mA Ruhestrom durch Q6/Q5 fließen?
Jan schrieb: > Die Verstärkung des OPVs + Buffer muss leider in meiner Schaltung 1 > sein, Dann wirds mit den NE5523 wohl nicht gutgehen. Evtl. geht Dämpfung auf 1/2 oder mehr am Eingang und Verstärkung 2 bzw. entsprechend? > eventuell ist ein anderer OPV dann besser geeignet? (OPA134 oder > LME49710 z.B.) 1-stabile OPV sind fast immer nur ganz knapp stabil, so kann man bessere dynamische Daten ins Datenblatt schreiben. Buffer kann man dann nicht mehr in die Gegenkoppelschleife schalten (außer vielleicht einen BUF602 bei einem µA741). Du brauchst also einen im Verhältnis zum Buffer langsamen OPV mit großer Phasenreserve. Jan schrieb: >>Nur bei kapazitiven Lasten, induktive Lasten verschieben die Phase in >>Richtung größerer Phasenreserve. > > Hilft eine RL Parallelschaltung am Ausgang in Reihe zur Last wie bei > Hifi Endstufen üblich? (Zobelglied) Genau aus dem Grund sind die da drin. Jan schrieb: > Eine Sache ist mir doch noch nicht klar... Stimmt nicht, denn dir ist das klar: > Geht man von den 10mA durch den Stromspiegel aus fallen an R28 100mV ab, > wenn die Spannung an R24 gleich ist wie an R28 müssten doch in der > momentanen Auslegung ~45mA Ruhestrom durch Q6/Q5 fließen? Ja.
>Dann wirds mit den NE5523 wohl nicht gutgehen. Evtl. geht Dämpfung auf >1/2 oder mehr am Eingang und Verstärkung 2 bzw. entsprechend? Die Schaltung hat nachher die Aufgabe ein unsymmetrisches Signal zu Symmetrien und galvanisch zu trennen, im Grunde ist es diese Schaltung mit den Buffern ergänzt: http://www.lundahl.se/wp-content/uploads/datasheets/7401.pdf Eigentlich wollte ich OPA2134 + BUF634 verwenden aber mich würde eine "diskrete" Stufe mehr interessieren. Je nachdem wie der Buffer nachher läuft soll aber auch ein Kopfhörerverstärker daraus werden und dafür wäre unity gain stabil nicht schlecht. >1-stabile OPV sind fast immer nur ganz knapp stabil, so kann man bessere >dynamische Daten ins Datenblatt schreiben. Buffer kann man dann nicht >mehr in die Gegenkoppelschleife schalten (außer vielleicht einen BUF602 >bei einem µA741). Du brauchst also einen im Verhältnis zum Buffer >langsamen OPV mit großer Phasenreserve. Dann ist mir jetzt auch klar warum es mit dem schnellen BUF634 funktioniert, ich hatte die Hoffnung wenn ich den Kondensator C1 (Datenblatt Seite 9) übernehme ich die Schaltung stabil bekomme. Gibt es vielleicht noch eine andere Möglichkeit? http://www.ti.com/lit/ds/symlink/buf634.pdf >Genau aus dem Grund sind die da drin. Beim Kopfhörerverstärker wird dieser Punkt interessant, danke! :)
Hallo Jan, Kurz zu Deiner Frage. Aus der eigenen Erfahrung, allerdings nicht mit der Schaltung des Diamond-Buffer: Wenn ich eine Gegenkopplungsschlaufe über zwei Opamp-Schaltungen in Serie zurückführe, benötige ich zu den IC-internen Frequenzgangkompensationen (untity-gain-stable), stets eine zusätzliche Frequenzgangkompensation beim ersten Opamp zwischen seinem Aus- und dem invertierenden Eingang. Ob der zweite Opamp ein "normaler" oder ein Leistungs-Opamp ist, spielt dabei keine Rolle. Eine Bitte: Könntest Du die Schaltung des Diamond-Buffer ganz zeigen? Es fehlt der Teil der die Gegenkopplungsschlaufe mit dem Eingangsteil. Thema Stromspiegel: Die Emitterwiderstände R26, R33 und R27, R31 sind absolut notwendig, damit der Ausgangsstrom dieser Stromspiegel nicht temperaturbedingt wegtriftet. Man sollte meinen, wenn man integrierte Stromspiegel verwendet, gibt es dieses Problem nicht, weil ja alles auf einem Chip ist. Stimmt aber nicht, es benötigt ebenfalls zur Stabiltät Emitterwiderstände. Ausser man ist sehr bescheiden... Gruss Thomas
Ein Möglichkeit wäre ein OP mit externer Kompensation (z.B. NE5534) da kann man die Kompensation halt lagsamer einstellen.
Hallo, es gibt einen Trick, um OPAMPs, die wegen zu kleiner Verstärkung nicht mehr stabil sind, zu bändigen. Z.B habe ich das mit dem alten LF357 für Videoanwendungen vor über 20 Jahren so gemacht, der LF357 war zwar für damalige Zwecke sehr schnell, aber erst ab Verstärkungen >= 5 stabil. Einfach zusätzlich eine Reihenschaltung von Widerstand und Kondensator zwischen die Eingänge schalten. Das würde auch nur mit einem Widerstand ohne Kondensator funktionieren, damit wird der "Gain" der Gegenkopplung (der ja immer <=1 ist) weiter herabgesetzt. Ist er z.B. <5, wird der LF357 stabil. Die Verstärkung an sich ändert sich dabei nicht, da die Spannung zwischen den Eingängen theoretisch konstant Null ist und praktisch nur die Offsetspannung und einen kleinen Rest des Signals (Ausgangssignal / Leerlaufverstärkung) hat. Der Offset macht sich so aber stärker bemerkbar, deshalb noch der Kondensator in Reihe mit dem Widerstand. Es muß ja nur für höhere Frequenzen die Gegenkopplung angepaßt werden. Bei z.B. einem nichtinvertierenden Buffer kommt zwischen Ausgang und invertierendem Eingang ein Widerstand von z.B. 10k und zwischen beide Eingänge die Reihenschaltung von R und C. Ist R = 10k, verhält sich die Stabilität wie bei einem nichtinvertierenden Verstärker mit Gain = 2. Mit R = 2k wie bei einem Gain von 6 usw. In Wirklichkeit ist der Gain immer noch 1, nur der OPAMP muß mehr Verstärkung machen, wodurch er stabiler wird. Das hilft oft viel besser als irgendwelche Kondensatoren im normalen Gegenkopplungenetzwerk. Ich hatte mal für eine Lockpickergruppe Stromquellen zur Ansteuerung von mehreren winzigen Elektromagneten entworfen (es ging darum, Schwächen im EVVA MCS Zylinder mit Magnetschlüssel zu erforschen). Das Material hatte die Gruppe besorgt und die Schaltung aufgebaut. Leider schwangen die Stromquellen fröhlich vor sich hin, mit Kondensatoren in der normalen Gegenkopplung konnte das Problem nicht beseitigt werden. Dann habe ich das Datenblatt vom verwendeten OPAMP angesehen (der OPAMP war schon vorhanden) und mußte feststellen, daß es eines der wenigen Exemplare war, die erst ab Verstärkung >= 5 stabil blieben... Nach Einbau der RC-Reihenschaltung zwischen die Eingänge war danach sofort Ruhe. Gruß Andy
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Hallo zusammen, Schaltplan habe ich angehängt, ich habe noch den INA134 ergänzt damit man auch symmetrische Signale einspeisen und galvanisch trennen kann. Die LED wurde im Buffer ergänzt und wird vermutlich durch einen Widerstand getauscht damit im J110 die Verlustleistung nicht unnötig hoch wird. J-Fets im TO-92 Gehäuse werden sowieso knapper. >Kurz zu Deiner Frage. Aus der eigenen Erfahrung, allerdings nicht mit >der Schaltung des Diamond-Buffer: Wenn ich eine Gegenkopplungsschlaufe >über zwei Opamp-Schaltungen in Serie zurückführe, benötige ich zu den >IC-internen Frequenzgangkompensationen (untity-gain-stable), stets eine >zusätzliche Frequenzgangkompensation beim ersten Opamp zwischen seinem >Aus- und dem invertierenden Eingang. Ob der zweite Opamp ein "normaler" >oder ein Leistungs-Opamp ist, spielt dabei keine Rolle. Reicht hier der Kondensator zwischen inv. Eingang und Ausgang? (C2 & C3, verdeckt durch den Namen vom OPV) Mit dem Wert müsste man halt experimentieren, hängt von der Slew Rate / Bandbreite des Buffers (also auch vom Layout) ab. >Thema Stromspiegel: Die Emitterwiderstände R26, R33 und R27, R31 sind >absolut notwendig, damit der Ausgangsstrom dieser Stromspiegel nicht >temperaturbedingt wegtriftet. Man sollte meinen, wenn man integrierte >Stromspiegel verwendet, gibt es dieses Problem nicht, weil ja alles auf >einem Chip ist. Stimmt aber nicht, es benötigt ebenfalls zur Stabiltät >Emitterwiderstände. Ausser man ist sehr bescheiden... Die Transistoren Q9/Q3 & Q10/Q4 sollen auch thermisch gekoppelt (also dicht beieinander eventuell mit Schrumpfschlauch "verbunden" werden. Denke das hilft auch für die Stabilität. >Ein Möglichkeit wäre ein OP mit externer Kompensation (z.B. NE5534) da >kann man die Kompensation halt lagsamer einstellen. Hat man dadurch nicht andere Nachteile? Die Idee das der Buffer in der Schleife funktionieren kann habe ich von diversen KHVs abgeschaut, hier z.B.: http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/v2811da5jv0uz6ty9.jpg wird ziemlich sicher ähnlich aufgebaut sein wie meine Schaltung, verwendet sogar laut Internet den gleichen OPV. >es gibt einen Trick, um OPAMPs, die wegen zu kleiner Verstärkung nicht >mehr stabil sind, zu bändigen. Z.B habe ich das mit dem alten LF357 für >Videoanwendungen vor über 20 Jahren so gemacht, der LF357 war zwar für >damalige Zwecke sehr schnell, aber erst ab Verstärkungen >= 5 stabil. >Einfach zusätzlich eine Reihenschaltung von Widerstand und Kondensator >die Eingänge schalten. Das würde auch nur mit einem Widerstand >ohne Kondensator funktionieren, damit wird der "Gain" der Gegenkopplung >(der ja immer <=1 ist) weiter herabgesetzt. Ist er z.B. <5, wird der >LF357 stabil. Die Verstärkung an sich ändert sich dabei nicht, da die >Spannung zwischen den Eingängen theoretisch konstant Null ist und >praktisch nur die Offsetspannung und einen kleinen Rest des Signals >(Ausgangssignal / Leerlaufverstärkung) hat. Auf genau so einen Tipp hatte ich gehofft, wenn es wirklich so zuverlässig funktioniert würde ich es gerne übernehmen :) Danke nochmal an alle für die Unterstützung! lg, Jan
Jan schrieb: > Auf genau so einen Tipp hatte ich gehofft, wenn es wirklich so > zuverlässig funktioniert würde ich es gerne übernehmen :) Man muss sich bewusst sein, dass damit der Noise Gain (deutschen Begriff kenne ich nicht) höher wird als die Signalverstärkung. Für die Schleifenverstärkung ist der Noise Gain ausschlaggebend, also sinkt sie hier. Außerdem wird das Eingangsrauschen ebenfalls mit dem Noise Gain (wie der Name vermuten lässt) verstärkt und nicht die Signalverstärkung. Details dazu gibt es in einem Analog Inc. Artikel, habe ich hier schonmal verlinkt, müsste ich jetzt aber suchen.
Jan schrieb: > mich würde eine > "diskrete" Stufe mehr interessieren. Je nachdem wie der Buffer nachher > läuft soll aber auch ein Kopfhörerverstärker daraus werden Dann bringe ich mal das Stichwort "HDAM" ins Spiel. Das ist eine bewährte diskrete Vorstufe, die mit dem HDAM-Buffer (=Diamond-Transistor) zu einem kompletten Kopfhörer-Verstärker kombiniert wird. Denn die Verwendung eines OPV mit einer diskreten Endstufe ist doch nicht wirklich stilecht und wie du bereits gemerkt hast, auch technisch nicht unbedingt optimal.
Hallo zusammen, >Man muss sich bewusst sein, dass damit der Noise Gain (deutschen Begriff >kenne ich nicht) höher wird als die Signalverstärkung. Für die >Schleifenverstärkung ist der Noise Gain ausschlaggebend, also sinkt sie >hier. Außerdem wird das Eingangsrauschen ebenfalls mit dem Noise Gain >(wie der Name vermuten lässt) verstärkt und nicht die Signalverstärkung. Es muss ja eine Lösung für mein Problem geben, bin ja nicht der einzige der einen Buffer hinter einen OPV hängen will. (siehe den von mir vorhin verlinkten Violectic KHV) Ein weiteres Beispiel ist der KHV aus dem B225 von Revox, auch mit NE5532 und einer noch simpleren Ausgangsstufe: (Seite 85, Achtung das File ist sehr groß!) ftp://ftp.studer.ch/Public/Products/Revox/Revox_B225/Revox_B225_Serv.pdf Ich sehe hier außer einem Kondensator über dem GK Widerstand (C129) überhaupt keine Maßnahmen die die Stabilität verbessern. >Details dazu gibt es in einem Analog Inc. Artikel, habe ich hier >schonmal verlinkt, müsste ich jetzt aber suchen. Danke, ich suche danach! >Dann bringe ich mal das Stichwort "HDAM" ins Spiel. Das ist eine >bewährte diskrete Vorstufe, die mit dem HDAM-Buffer >(=Diamond-Transistor) zu einem kompletten Kopfhörer-Verstärker >kombiniert wird. Denn die Verwendung eines OPV mit einer diskreten >Endstufe ist doch nicht wirklich stilecht und wie du bereits gemerkt >hast, auch technisch nicht unbedingt optimal. Momentan geht es nur um den Symmetrierverstärker, ich bin auch für andere Lösungen offen als OPV + Buffer. Ich habe einen Beitrag von dir zum Thema HDAM gefunden mit Schaltplan, für mich sieht das ganze wie ein diskreter OPV aus. Stilecht ist mir nicht so wichtig, die Funktion steht im Vordergrund :) lg, Jan
Jan schrieb: > Ein weiteres Beispiel ist der KHV aus dem B225 von Revox, auch mit > NE5532 und einer noch simpleren Ausgangsstufe: (Seite 85, Achtung das > File ist sehr groß!) > > ftp://ftp.studer.ch/Public/Products/Revox/Revox_B225/Revox_B225_Serv.pdf Magst du vielleicht einen Screenshot hochladen bzw. eine kurze Schaltungsbeschreibung? Oder, ich vermute einfach mal: eine einfache AB-Emitter-Gegentaktstufe hinter dem OP?
Jan schrieb: >>Details dazu gibt es in einem Analog Inc. Artikel, habe ich hier >>schonmal verlinkt, müsste ich jetzt aber suchen. > > Danke, ich suche danach! Analog AN-257 "Careful Design Tames High Speed Op-Amps" Ab Seite 6, Abschnitt "Trick Those Op Amps" geht es um Lead-Lag-Compensation.
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>Magst du vielleicht einen Screenshot hochladen bzw. eine kurze >Schaltungsbeschreibung? ich war mir nicht sicher ob das i.o. ist wegen Copyrights aber die Quelle steht ja oben. Im Grunde nur ein sehr simpler Stromspiegel ohne KSQ, Störungen auf der Versorgung werden nur durch den OPV unterdrückt.
>Analog AN-257 "Careful Design Tames High Speed Op-Amps" > >Ab Seite 6, Abschnitt "Trick Those Op Amps" geht es um >Lead-Lag-Compensation. Danke, habs gefunden. Da habe ich heute Abend was zu lesen ;) lg, Jan
Jan schrieb: > Stromspiegel Nein, dass ist eine ganz normale AB-Emitterstufe. Q101/Q103 sind als Dioden beschaltet und besorgen die Vorspannung. R117/R120 sorgen für etwas Querstrom, R118/R119 für die thermische Stabilität. Diese Schaltung habe ich mit sehr ähnlichen Werten (und auch BC337/BC327) mehrmals aufgebaut. Da das eine Grundschaltung ist, findet die sich eh öfter, auch in sehr professionellem Equipment (z.B. HP 8903).
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>Nein, dass ist eine ganz normale AB-Emitterstufe. Q101/Q103 sind als >Dioden beschaltet und besorgen die Vorspannung. R117/R120 sorgen für >etwas Querstrom, R118/R119 für die thermische Stabilität. Mist, dann habe ich es falsch verstanden. >Diese Schaltung habe ich mit sehr ähnlichen Werten (und auch BC337/BC327) >mehrmals aufgebaut. Da das eine Grundschaltung ist, findet die sich eh >öfter, auch in sehr professionellem Equipment (z.B. HP 8903). Ich verstehe momentan nicht warum diese Schaltung keine Probleme in der GK zu machen scheint, der Diamond Buffer aber schon? lg, Jan
Marian B. schrieb: > [...] ganz normale AB-Emitterstufe. [...] Tippfehler?! In meinen Augen sind das Emitterfolger (=Kollektorstufen).
Äh ja, natürlich! Jan schrieb: > Ich verstehe momentan nicht warum diese Schaltung keine Probleme in der > GK zu machen scheint, der Diamond Buffer aber schon? Bei höheren Frequenzen mit den langsamen Transistoren wird der "Diamond-Buffer" etwas langsamer sein, einfach weil es zwei Kollektorstufen sind, die aufeinander arbeiten (in zwei parallelen Pfaden). Den habe ich aber auch schonmal mit dem 5532 benutzt, also es geht schon. Bandbreite war iirc für Audiophile Standards etwas niedrig.
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Jan schrieb: > [Stromspiegel] > Mist, dann habe ich es falsch verstanden. Nicht sehr :-) Die Struktur ist ja ganz ähnlich, nur werden Q102 und Q104 halt nicht als Stromquellen (--> Kollektorstrom) benutzt, sondern als Spannungsfolger (Ausgang am Emitter). > Ich verstehe momentan nicht warum diese Schaltung > keine Probleme in der GK zu machen scheint, der > Diamond Buffer aber schon? WEISST Du, dass Dein "Diamond Buffer" Probleme macht, oder sind das nur VERMUTUNGEN? Die Sache ist ja die: In der Schaltung aus der Application Note ist nur eine Transistorstufe im Signalweg, nämlich der komplementäre Emitterfolger; bei Deinem "Diamond Buffer" sind es zwei. Nun ist es so, dass Kollektorstufen aufgrund der starken Gegenkopplung relativ schnell sind. In der Vorstufe stecken Kleinsignaltransistoren mit relativ hoher fT; in einem vernünftigen Arbeitspunkt würde ich mir bis vielleicht fT/3 wenig Sorgen machen. Das passt schon. Bei den Endstufentransistoren ist das anders, das sind ja im Verhältnis SEHR dicke Brummer; fT von 40MHz finde ich gemessen an den sonstigen Daten nicht schlecht, aber das ist halt schon gefährlich nahe an der Transitfrequenz von Audio-OPs. (Ich bin jetzt zu faul zum Suche, aber der NE5534 hat glaube ich 15MHz, der OPA2604 hat 20MHz.) Das ist alles etwas auf Kante genäht. Kann gutgehen, muss aber nicht. Es ist also nicht unbedingt nur eine Frage der Schaltungs- struktur, sondern auch der Dimensionierung. Die in der AN vorgeschlagenen BC337 sind ja WESENTLICH schneller. Alternativ könntest Du auch einen TL081 als OPV verwenden, aber das wirst Du wohl nicht wollen... :) Eine andere Sache macht mir bei Deinem "Diamond Buffer" Bauchschmerzen, nämlich die Stromquellen in den Emittern der Vorstufentransistoren. Wenn Du Dir das nämlich mal in Ruhe ansiehst, dann erkennst Du, dass die Stromquelle zusammen mit dem Emitterfolger eine parasitäre Kaskode-Schaltung bildet. Die Kaskode als Kreuzung von Basis- und Emitterschaltung bietet relativ hohe Verstärkung bis relativ nahe an die Transitfequenz der Transistoren. Auf Deutsch: Die zwei oder drei Mal, in denen ich diese Struktur zu verwenden versucht habe, hat es geschwungen wie Sau. Ich hab's dann unterlassen. Vielleicht bin aber auch einfach nur zu blöd, das kann ja auch sein... :)
Was bei mir gar nicht funktioniert hat ist der "Diamond Buffer" mit einem Sziklai-Paar für den unteren PNP-Transistor der letzten Kollektorstufe. War einfach nicht stabil zu kriegen - entweder das Sziklai-Paar hat geschwungen, oder der Verstärker als ganzes, oder die Bandbreite war komplett "kaputtkompensiert". Das kann natürlich an meiner Wahl der Transistoren fürs Paar gelegen haben (der Treiber war ein Stück schneller als "der Getriebene" :-)
Marian B. schrieb: > Was bei mir gar nicht funktioniert hat ist der "Diamond > Buffer" mit einem Sziklai-Paar für den unteren PNP-Transistor > der letzten Kollektorstufe. War einfach nicht stabil zu > kriegen - entweder das Sziklai-Paar hat geschwungen, oder > der Verstärker als ganzes, oder die Bandbreite war komplett > "kaputtkompensiert". Besten Dank für die Warnung :) Ich hatte die Idee - komplementärer Emitterfolger mit Sziklai-Paaren - auch schon; auf dem Papier hat das Sziklai-Paar ja auch viele gute Eigenschaften. Letztlich habe ich mich doch nicht getraut, weil ich das dynamische Verhalten noch nicht gut genug verstanden habe. Weisst Du zufällig die Typenpaarung noch, die nicht funktioniert hat? Ach ja, noch eine Frage: Hast Du Stromquellen in den Emittern (der Vorstufe) verwendet oder normale Emitterwiderstände? Wenn Stromquellen: Gab das Probleme?
Hm, muss mal schauen ob ich den Aufbau noch irgendwo habe. War grob sowas wie ein 337 und ein ~80 W Ptot Audiotransistor. Mit Stromquellen habe ich das noch nicht probiert, die Vorteile scheinen mir - in den meisten Umgebungen - nicht so wirklich die Bauteilzahl aufzuwiegen.
Marian B. schrieb: > Hm, muss mal schauen ob ich den Aufbau noch irgendwo > habe. War grob sowas wie ein 337 und ein ~80 W Ptot > Audiotransistor. Uuhh. Okay. Alles klar :) Da können natürlich starke Unterschiede in der Transit- frequenz ebenso eine Rolle spielen wie die relativ großen Kapazitäten des Endstufentransistors. - Verwunderlich ist nur, dass es auf der einen Seite funktioniert hat und auf der anderen nicht. Vielleicht raffe ich mich doch mal auf und gehe auf die Suche nach Angaben, was man beim Sziklai-Paar darf und was nicht... > Mit Stromquellen habe ich das noch nicht probiert, die > Vorteile scheinen mir - in den meisten Umgebungen - nicht > so wirklich die Bauteilzahl aufzuwiegen. Naja, der prinzipielle, theoretische Vorteil ist, dass die Vorstufe dadurch extrem linear wird. Der konkrete, praktische Nachteil war, dass es bei mir nie funktioniert hat.
Hallo, das Rauschen steigt aber erst für Frequenzen, die größer sind als die Zeitkonstante der Reihenschaltung von R und C zwischen den EIngängen entspricht. Da die Schaltungen meistens auf sehr hohen Frequenzen unerwünscht schwingen (mehrere 100kHz oder im MHz-Bereich), kann der Kondensator entsprechend klein gewählt werden. Das Rauschen steigt dann erst bei Frequenzen oberhalb des Hörbereiches und kann auch mit einem passiven Tiefpaß dahinter reduziert werden. Ich verwende für meine Audioprojekte fast ausschließlich OPAMPS, erst die Leistungsendstufen in meinen Aktivboxen sind diskret aufgebaut, die aber ohne OPAMP. Als Standard OPAMP verwende ich den OPA1612, der hat hervorragende Daten, besonders hervorzuheben ist das extren geringe Rauschen (1.1nV/sqrt(Hz)). Ich habe z.B. eine differentielle Eingangsstufe für XLR damit gemessen, bei einem Gain von 2 kommen da nur ca. 3.5µV Effektivwert heraus. der OP1612 braucht bei meinen Schaltungen keine RC Reihenschaltung zwischen den Eingängen, da bei mir keine solchen kritischen Schaltungen vorkommen. Audioausgänge werden direkt vom OP1612 gespeist, allerdings ist da noch ein 100 Ohm Widerstand in Reihe zum Ausgang, damit der bei kapazitiver Last (z.B. langes Kabel) nicht zu schwingen anfängt. Bei vernünftigen Geräten sind 100 Ohm Ausgangsimpedanz (bzw. 200 Ohm differentiell) auch kein Problem, die High End Voodoo Konsumergeräte haben oft mehrere kOhm und dann braucht man natürlich spezielle Kabel mit kleiner Kapazität, damit der Klang nicht dumpf wird... Einen echten, schwebenden, symmetrischen Ausgang brauche ich nicht, das wird tatsächlich deutlich schwieriger. Zum Messen von solchen Rauschspannungen habe ich mir ein akkubetriebenes Meßgerät selber gebaut, umschaltbare Verstärker, True RMS-Converter und Meßwerk. Es ist nicht besonders genau, (ca. 5% bis 1% je nach Meßbereich), Meßbereiche reichen von 1µV bis 5V für Vollausschlag. In den empfindlichsten Bereichen zeigt das Gerät aber schon sein eigenes Rauschen (ca. 0.4µV bei kurzgeschlossenem Eingang), obwohl die Meßbereiche < 1mV nur noch 3.3k Eingangswiderstand haben. Schließlich rauscht ein 1k Widerstand schon mit ca. 1µV, wenn er noch lose auf dem Tisch liegt... Auch das Gerät ist mit dem OPA1612 bestückt. Beim Messen steht das Gerät isoliert, so daß keine Masseschleife entsteht, ebenso muß z.B. ein Tastkopf vom Oszilloskop abgeklemmt werden (zumindest dessen Masse), denn die Masseschleife Tastkopf - Netzteil für das Meßobjekt erzeugte auf der kurzen Masseleitung des Meßobjektes einen so hohen Spannungsabfall, daß sich der Meßwert mehr als verdoppelt hatte. Gruß Andy
Possetitjel schrieb: > Weisst Du zufällig die Typenpaarung noch, die nicht > funktioniert hat? Meine Erfahrung ist, dass zwei etwa gleichschnelle Transistoren nicht funktionieren. Einer muss viel langsamer sein, damit man ohne zusätzliche Maßnahmen Stabilität bekommt. Ich erkläre mir das damit, dass bei 2 gleichschnellen Transistoren zwei Pole mit etwa der gleichen Frequenz auftreten, und damit eine zu starke Phasendrehung bei innerer Verstärkung deutlich über 1 vorliegt. Man kann durch Stromgegenkopplung in der Emitterleitung des ersten Transistors aber auch bei 2 etwa gleich schnellen Transistoren Stabilität bekommen.
>Bei höheren Frequenzen mit den langsamen Transistoren wird der >"Diamond-Buffer" etwas langsamer sein, einfach weil es zwei >Kollektorstufen sind, die aufeinander arbeiten (in zwei parallelen >Pfaden). Den habe ich aber auch schonmal mit dem 5532 benutzt, also es >geht schon. Bandbreite war iirc für Audiophile Standards etwas niedrig. Und wenn man die Transistoren wirklich durch etwas schnelleres tauscht? >Die Struktur ist ja ganz ähnlich, nur werden Q102 und Q104 halt >nicht als Stromquellen (--> Kollektorstrom) benutzt, sondern >als Spannungsfolger (Ausgang am Emitter). Danke für die Erklärung, ich habe es gestern Abend auch noch im Elektronik Kompendium nachgelesen und jetzt hoffentlich verstanden :) >WEISST Du, dass Dein "Diamond Buffer" Probleme macht, >oder sind das nur VERMUTUNGEN? Bisher nur Vermutungen, ich habe den Tread aufgemacht weil ich mir schon dachte das es Probleme geben kann wenn der OPV "schneller" als der Eigentliche Buffer ist, dachte nur nicht das es ein großes Problem ist dies in den Griff zu bekommen. >Bei den Endstufentransistoren ist das anders, das sind ja >im Verhältnis SEHR dicke Brummer; fT von 40MHz finde ich >gemessen an den sonstigen Daten nicht schlecht, aber das ist >halt schon gefährlich nahe an der Transitfrequenz von Audio-OPs. >(Ich bin jetzt zu faul zum Suche, aber der NE5534 hat glaube >ich 15MHz, der OPA2604 hat 20MHz.) Das ist alles etwas auf >Kante genäht. Kann gutgehen, muss aber nicht. Optimal wäre es ja wenn man die Bandbreite vom OPV begrenzt und zwar kurz bevor der Buffer Phasendrehungen verursacht oder nicht? Dann könnte man fast jeden unity gain stabilen OPV nehmen und es würde funktionieren. Es spricht ja nichts dagegen die Transistoren gegen schnellere zu tauschen. Vermutlich würde es für diese Anwendung auch "nur" mit den BC337 auch in der Endstufe gehen. >Eine andere Sache macht mir bei Deinem "Diamond Buffer" >Bauchschmerzen, nämlich die Stromquellen in den Emittern >der Vorstufentransistoren. >Wenn Du Dir das nämlich mal in Ruhe ansiehst, dann erkennst >Du, dass die Stromquelle zusammen mit dem Emitterfolger eine >parasitäre Kaskode-Schaltung bildet. Die Kaskode als Kreuzung >von Basis- und Emitterschaltung bietet relativ hohe Verstärkung >bis relativ nahe an die Transitfequenz der Transistoren. > >Auf Deutsch: Die zwei oder drei Mal, in denen ich diese Struktur >zu verwenden versucht habe, hat es geschwungen wie Sau. Ich >hab's dann unterlassen. Darf ich fragen wie Du es dann gelöst hast? Oder war es nur ein Experiment? Wie kann Violectric (verlinkter KHV) das gelöst haben wenn nicht so? >Audioausgänge werden direkt >vom OP1612 gespeist, allerdings ist da noch ein 100 Ohm Widerstand in >Reihe zum Ausgang, damit der bei kapazitiver Last (z.B. langes Kabel) >nicht zu schwingen anfängt. Ich habe bei meinen Schaltungen bisher fast immer OPA134 + BUF634 am Ausgang verwendet wie im Datenblatt des BUFs beschrieben beschalten, mit dem von Dir genannten Widerstand (bei mir sind es 50Ohm geworden) hatte ich dabei noch nie Probleme. Wie gesagt, der BUF634 ist ein Hammer Teil weil er eben extrem schnell ist scheint es auch keine Probleme in der GK von anderen OPVs zu geben. Das ist meine "Notlösung" für mein Problem hier, etwas diskretes wäre aber für mich auch zum Erfahrung sammeln interessant. lg, Jan
Jan schrieb: >>WEISST Du, dass Dein "Diamond Buffer" Probleme macht, >>oder sind das nur VERMUTUNGEN? > > Bisher nur Vermutungen, Okay. > ich habe den Tread aufgemacht weil ich mir schon > dachte das es Probleme geben kann wenn der OPV > "schneller" als der Eigentliche Buffer ist, dachte > nur nicht das es ein großes Problem ist dies in den > Griff zu bekommen. Ja... das ist halt Scheisse. - Das hängt auch daran, dass Du einen Spannungsfolger haben willst. Regelungstechnisch gesehen wird die Stabilität einer OPV-Schaltung immer schlechter, je geringer die eingestellte Stufenverstärkung ist. Bei Eins-Verstärkern ist die Stabilität sowieso schon schlecht; wenn dann noch zusätzliche Phasendrehung in der Schleife auftritt, ist's ganz aus. > Optimal wäre es ja wenn man die Bandbreite vom OPV > begrenzt und zwar kurz bevor der Buffer Phasendrehungen > verursacht oder nicht? Die Idee ist nicht dumm - warum ist mir das nicht eingefallen? :) Man könnte eine echte Frequenzkompensation berechnen, das müsste funktionieren. Ist aber auch Gefrickel. Trotzdem witzige Idee. > Es spricht ja nichts dagegen die Transistoren gegen > schnellere zu tauschen. Vermutlich würde es für diese > Anwendung auch "nur" mit den BC337 auch in der Endstufe > gehen. Naja, der Punkt ist, dass die BC337 lt. Datenblat ERHEBLICH schneller sind. >>Auf Deutsch: Die zwei oder drei Mal, in denen ich diese >>Struktur zu verwenden versucht habe, hat es geschwungen >>wie Sau. Ich hab's dann unterlassen. > > Darf ich fragen wie Du es dann gelöst hast? Darfst Du :) Die Antwort ist: Gar nicht. Ich habe nicht herausbekommen, ob das Schwingen von ungünstigem Aufbau (EMV-Probleme) verursacht wurde, ob es an der Bauteilauswahl und Dimensionierung lag ("Parameterinstabilität") oder ob die Schaltung schon dem Prinzip nach instabil ist ("Strukturinstabilität"). Da ich das ganze Spektrum üblicher Entstörmaßnahmen ohne echten Erfolg durchprobiert habe, VERMUTE ich, dass die Schaltung schon vom Prinzip her nicht sehr stabil ist. > Oder war es nur ein Experiment? Ja, das waren nur Vorversuche. > Wie kann Violectric (verlinkter KHV) das gelöst haben > wenn nicht so? Muss ich mir bei Gelegenheit mal angucken. > Ich habe bei meinen Schaltungen bisher fast immer > OPA134 + BUF634 am Ausgang verwendet [...] Naja, BUF634 ist im NF-Bereich über jeden Zweifel erhaben. Der ist selbst für Kurzwelle noch schnell genug. Ich habe den im Ausgang eines kleinen Signalgenerators (Dreieck; 10Hz-10kHz) zusammen mit einem TL084 benutzt; ist überhaupt kein Problem. > Wie gesagt, der BUF634 ist ein Hammer Teil weil er eben > extrem schnell ist scheint es auch keine Probleme in > der GK von anderen OPVs zu geben. Richtig. > Das ist meine "Notlösung" für mein Problem hier, etwas > diskretes wäre aber für mich auch zum Erfahrung sammeln > interessant. Wir haben den BUF634 zeitweise auch viel eingesetzt, sind dann aber wegen Lieferproblemen davon abgekommen. Rein technisch ist der Chip gut.
Possetitjel schrieb: > VERMUTE ich, dass die > Schaltung schon vom Prinzip her nicht sehr stabil ist. Der BUF634 und Konsorten (Großvater ist der LH0002) kochen ja auch nur mit Wasser. Wobei ich vermute, dass der 634 aus Transistoren mit einigen GHz fT gefertigt wird. Der einzige IC dieser Kategorie, der ein ganz anderes Design hat (und mir einfällt), wäre der LT1010.
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Bearbeitet durch User
Marian B. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> VERMUTE ich, dass die Schaltung schon vom Prinzip her >> nicht sehr stabil ist. > > Der BUF634 und Konsorten (Großvater ist der LH0002) kochen > ja auch nur mit Wasser. Sicher - die IC-Leute kennen halt irgendeinen Trick, den ich nicht kenne, so dass ihre Kollektorstufen mit Stromquelle stabil sind, und meine nicht. Peinlich, aber nicht zu ändern :)
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33 KB
Hallo zusammen, ich habe nun die sichere Lösung gewählt mit dem BUF634, Schaltplan ist angehängt falls er Euch interessiert. Neu sind der INA103 am Eingang und der DC-Servo mit dem OPA177 (der INA103 hat einen relativ hohen input Bias current der mit den 47kOhm eventuell Probleme machen könnte) Die Operationsverstärker wurden durch OPA134 ersetzt, die Kombination lief mit dem BUF634 immer gut. Über den Präzisionstrimmer R28 wird die Verstärkung genau auf 1 abgeglichen, R10 wird auf minimale Verzerrungen am Ausgang abgeglichen. Nochmal danke für die Unterstützung :) lg Jan
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