Verstärker für Wien Oszillator

[Dewaldo (Gast)]

Hallo Zusammen,

Ich möchte gerne eine Ausgangsstufe für meinen Wien Oszillator bauen, 
der mit einer Frequenz von 136Hz schwingt. Das Problem ist, ich kann ja 
nicht einfach einen common emitter nehmen, da ich keine Koppelkapazität 
für 136Hz finde. Der Opamp liefert ja auch nur 40mA Ausgang, daher 
brauche ich noch was, am besten mit einem Mosfet oder Power BJT.
Hat mir jemand einen Tipp? Im Anhang ist die bisherige Stufe, der 
Lautsprecher darf natürlich so nicht ran, sonst würde der Opamp 
zerstört.

Gruss Dewaldo

[Tcf K. (tcfkao)]

Hä? Wieso findet sich keine Koppelkapazität für 136 Hz? Die muss halt 
nur ausreichend groß sein... am Ausgang des OP, in Reihe mit dem 
Lautsprecher einen ausreichend dicken Kondensator und das sollte 
funktionieren.
Oder besser einen kleinen Audioverstärker wie z.B. LM386

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Da tut jedes NF-Verstärker IC, oder auch eine diskret aufgebaute 
NF-Endstufe. Was das sein kann, hängt von der geforderten Leistung ab, 
die du auf den Lautsprecher schicken willst.

[Der Andere (Gast)]

Dewaldo schrieb:
> der Lautsprecher darf natürlich so nicht ran

Dann nimm doch das was für einen Lautsprecher prädestiniert ist, einen 
Audioverstärker.
Gibts fertig und preiswert im Internet.

Dewaldo schrieb:
> da ich keine Koppelkapazität für 136Hz finde.
Hat der fertige Audioverstärker wahrscheinlich schon eingebaut.

z.B. sowas:
http://www.ebay.de/itm/2X-PAM8403-Audio-Modul-DC-5V-Mini-Class-D-Digital-Verstaerker-Amplifier-Board-LCD-/311275309801

oder 1000 andere

[ArnoR (Gast)]

Dewaldo schrieb:
> Das Problem ist, ich kann ja
> nicht einfach einen common emitter nehmen, da ich keine Koppelkapazität
> für 136Hz finde.

Häh?

Versuch nochmal, das zu erklären.

> Hat mir jemand einen Tipp?

Nimm anstelle des U3A einen kleinen Audio-Verstärker-IC, für etwa 1W.

Und bitte, überarbeite die Darstellung des Schaltplanes, so ist das eine 
echte Zumutung.

[Tcf K. (tcfkao)]

Der erste OP muss eine Verstärkung von mindestens 3 haben, damit die 
Schaltung anschwingt -- hier zu wenig. Der erste OP schwingt dann so 
stark bis der Ausgang in Sättigung geht. Die Verstärkung des zweiten OP 
ist unnütz, der wird übersteuern und ein Rechteck liefern!

Außerdem gibt es keine 117nF Kondensatoren, besser die Widerstände 
variieren!

[ArnoR (Gast)]

Tcf K. schrieb:
> Der erste OP muss eine Verstärkung von mindestens 3 haben, damit die
> Schaltung anschwingt -- hier zu wenig.

Nö, die ist sogar zu groß, nämlich 3,2.

[Dewaldo (Gast)]

Ok, ich möchte eigentlich keinen fertigen kaufen, das ganze ist gerade 
nur für ein kleines Experiment gedacht. Wie gross sollte ich die 
Koppelkapazität in etwa wählen? Die Kapazität bildet ja mit den Bias 
Widerständen einen Hochpass, daher ist der Eingangswiderstand in die 
common emitter Stufe in etwa 10kOhm, daher brauch ich für etwa -20dB 
(Signal ist ja schon ziemlich gross, so um die 8V)  12nF, dass sollte 
natürlich vorhanden sein :)

[Dewaldo (Gast)]

Tcf K. schrieb:
> Der erste OP muss eine Verstärkung von mindestens 3 haben, damit die
> Schaltung anschwingt -- hier zu wenig. Der erste OP schwingt dann so
> stark bis der Ausgang in Sättigung geht. Die Verstärkung des zweiten OP
> ist unnütz, der wird übersteuern und ein Rechteck liefern!
>
> Außerdem gibt es keine 117nF Kondensatoren, besser die Widerstände
> variieren!

Die Schaltung schwingt, da die Phase -180° ist und die Verstärkung bei 
-180° grösser 1 ist.

[Tcf K. (tcfkao)]

Ja, hast Recht, der zweite OP ist invertierend beschaltet mit V=2,2.
Ich habe mich von der seltsamen Darstellung täuschen lassen...

[ArnoR (Gast)]

Dewaldo schrieb:
> Die Schaltung schwingt

Ja, die schwingt. Aber für einen Rechteckgenerator hätte auch ein 
ICM7555 mit 2 Bauelementen Beschaltung gereicht.

[Tcf K. (tcfkao)]

lol

Und fc = 1 / (2*pi*R*C)
https://de.wikipedia.org/wiki/RC-Glied

[Dewaldo (Gast)]

Ich habe das mal mit der neuen Stufe gemacht, der Strom beträgt 0.2A, 
damit der Arbeitspunkt V_c des BDX53 auf 6V liegt.

[Dewaldo (Gast)]

Sorry, falsches bild

[Dewaldo (Gast)]

Tcf K. schrieb:
> lol
>
> Und fc = 1 / (2*pi*R*C)
> https://de.wikipedia.org/wiki/RC-Glied

Ja und? Das ist die Grenzfrequenz, daher habe ich -20dB, vielleicht 
sollte ich halt 120nF nehmen, da ich Degeneration verwende, da gebe ich 
dir recht.

[Tcf K. (tcfkao)]

Ein Klasse-A-Verstärker mit Transistor, was soll das? Nimm ein 
Audio-Verstärker-IC, und gut ist.

Die Formel nur weil anscheinend nicht klar war wie man die Grenzfrequenz 
berechnet.

[Dewaldo (Gast)]

Tcf K. schrieb:
> Die Formel nur weil anscheinend nicht klar war wie man die Grenzfrequenz
> berechnet.

Ich habe oben genau beschrieben, dass ich -20dB eingerechnet habe, hier 
für dich nochmal was das genau heisst:

https://de.wikipedia.org/wiki/Hochpass

[Tcf K. (tcfkao)]

Vergiss, mache Deine Bastelei alleine. Da fehlt einfach zuviel.

[Helmut L. (helmi1)]

Ohne Amplitudenstabilisierung macht dein Wiengenerator nur ein Rechteck.
Schalte da mal ein paar Dioden in der Rueckkopplung vom Ausgang zum (-) 
Eingang rein.

[Dewaldo (Gast)]

Ok, meinst du so wie hier? Was bringt da das Poti? Den Widerstand kann 
man doch da gar nicht regeln, so wie das angeschlossen ist?

[Harald W. (wilhelms)]

Dewaldo schrieb:

> Den Widerstand kann man doch da gar nicht regeln,
> so wie das angeschlossen ist?

Die Regelung wird durch die gekrümmte Kennlinie der Dioden erreicht.
Es gibt aber bessere Schaltungen mit Glühlampen oder FETs. Such mal
im INet danach. Damit kannst Du Klirrfaktoren deutlich unter 0,1%
erreichen.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Helmut L. schrieb:
> Ohne Amplitudenstabilisierung macht dein Wiengenerator nur ein
> Rechteck.

Das auch. Andererseits wird er ohne einen Gleichspannungs-Arbeitspunkt 
für den ersten OPV sowieso nicht anschwingen. Und einen LM317 für eine 
künstliche Masse zu verwenden ist auch ... seltsam.

Korrekt würde man die künstliche Masse mit einem Spannungsteiler 
erzeugen, dann einen der 4 OPV als Impedanzwandler dahinter. Den zweiten 
OPV mit korrektem Bezug des Wechselsignals auf die künstliche Masse 
beschalten. Der dritte OPV braucht dann gar keine Bias-Einstellung mehr, 
aber man kann ihm zwei Transistoren als komplementäre Emitterfolger 
nachschalten. Und man braucht auf jeden Fall einen Koppelkondensator vor 
dem Lautsprecher.

So könnte man das machen. Vermutlich wird es aber viel besser, wenn 
man einen kleinen µC als DDS a'la Jesper [1] beschaltet und evtl. noch 
einen LM386 o.ä. als Endstufe dahinter,

[1] die Originalseite (http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm) ist 
leider tot, aber hier gibt es einen Mirror: 
http://www.abcelectronique.com/annuaire/montages/cache/2023/mini-dds.html

[... (Gast)]

Nimm einfach zwei Transistoren für mehr Strom am Ausgang. (siehe Bild)

[Helmut L. (helmi1)]

Dewaldo schrieb:
> Ok, meinst du so wie hier? Was bringt da das Poti?

Genauso, mit dem Poti kann man auf beste Kurvenform abgleichen.

Harald W. schrieb:
> Es gibt aber bessere Schaltungen mit Glühlampen oder FETs. Such mal
> im INet danach. Damit kannst Du Klirrfaktoren deutlich unter 0,1%
> erreichen.

So schlecht sind die Dioden nun auch wieder nicht, bis auf 0.1% kommt 
man damit auch runter. Haengt davon ab wieviel Eingriff man den Dioden 
erlaubt.
Man kann die Schaltung auch durch zwei weitere Dioden und einem 
Widerstand noch etwas optimieren.

Glühlampen? Die hat die EU doch verboten :=)

[Dewaldo (Gast)]

Ok, habe das ganze mal neu aufgebaut, nur die Endstufe fehlt immer noch, 
habe leider kein Audioverstärker parat.

[Helmut L. (helmi1)]

Dewaldo schrieb:
> Ok, habe das ganze mal neu aufgebaut, nur die Endstufe fehlt immer noch,
> habe leider kein Audioverstärker parat.

Haeng den komplemaenter Emitterfolger von Gast dahinter und gut ist.

[Dewaldo (Gast)]

Ok, was genau soll R1 sein?

[Helmut L. (helmi1)]

Dewaldo schrieb:
> Ok, was genau soll R1 sein?

Ein Widerstand

[Dewaldo (Gast)]

Und der Speaker kommt zwischen Emitter und virtual GND, währen die 
Kollektoren nach +12V und GND gehen?

[Helmut L. (helmi1)]

Dewaldo schrieb:
> Und der Speaker kommt zwischen Emitter und virtual GND, währen die
> Kollektoren nach +12V und GND gehen?

Wenn dein virtueller GND das treiben kann was ich bezweifele.

Deshalb mach da einen Kondensator rein und haenge den direkt an GND.

[Tcf K. (tcfkao)]

Achtung, hiermit sind wir wieder beim ersten Beitrag: "[...] da ich 
keine Koppelkapazität für 136Hz finde."!!!

[Helmut L. (helmi1)]

Tcf K. schrieb:
> Achtung, hiermit sind wir wieder beim ersten Beitrag: "[...] da ich
> keine Koppelkapazität für 136Hz finde."!!!

Die finde ich auch nicht. Kondensatoren werden in Farad angegeben und 
net in Hz

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Dewaldo schrieb:
> Ok, habe das ganze mal neu aufgebaut,

Ähh. Nein. Aufgebaut hast du gar nichts. Aufgezeichnet hast du was.

Und so ganz richtig ist es immer noch nicht. Parallel zu R2 gehört ein 
Elko ca. 100µF. R6 kommt mit dem linken Ende nicht an den Ausgang von 
U1, sondern über einen Kondensator von mindestens 10µF nach GND. R5 ist 
besser nur 27K, R7 besser 10..22K und statt nur je einer 1N4004 für D1 
und D2 nimm besser je 3 in Reihe geschaltete 1N4148 o.ä.

> nur die Endstufe fehlt immer noch

Dann mal halt eine dazu. LM386 hab ich dir ja schon vorgegeben. Du wirst 
ja irgendeinen NF-Verstärker in der Bastelkiste haben. TDA2003, TDA2030, 
TBA810 oder sonst irgendwas.

> habe leider kein Audioverstärker parat.

Oder du nimmst einen weiteren deiner 4 OPV (sind ja noch zwei übrig) und 
baust damit einen Verstärker so wie "... (Gast)" vorschlägt. Natürlich 
muß da noch eine Gegenkopplung vom Ausgang (nach den Transen) zum (-) 
Eingang des OPV. Und ein Koppelkondensator muß vor den Lautsprecher.