Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromquelle 5A Out (+- 70V In)


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Marco M. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Guten Tag zusammen,

ich bzw. unsere Gruppe hat den Auftrag eine var. Stromquelle zu 
entwickeln. Diese Stromquelle soll maximal 5 A an Ausgangsstrom liefern 
(bei einer Last von ~10 Ohm). Das ganze auch nicht dauerhaft, z.B. Sinus 
mit 5 A Amplitude für 10 ms. Versorgungsspannung des ganzen liegt bei 
max. +-70 V (durch den OPV LTC6090 / LTC6091). Die Aufgabenstellung gibt 
vor eine Schaltung zu entwerfen, die mit einer möglichst hohen Spannung 
betrieben werden kann. Eingangssignal im Bereich 0..1000 mV. 
Leistungsmäßig bedarf es natürlich einer entsprechenden Kühlung des 
ganzen Systems.

Dafür haben wir uns überlegt, dass der Aufbau quasi so aussieht, wie in 
der Prinzip-Schaltung dargestellt.

Signal geht in den OPV rein, OPV gibt das Regelsignal in die 
Verstärkerschaltung, prüft über den Shunt welcher Strom fließt (über die 
Spannung) und regelt dementsprechend. So der theoretische Teil.

Nun gibt es ja verschiedene Methoden den Verstärker-Teil auszulegen. 
Erstmal haben wir uns auf das Prinzip eines Klasse AB-Verstärkers 
geeinigt (wegen der Linearität *1). Dazu haben wir eine Stufe nach dem 
OPV geschaltet, welche den Basisstrom erhöht für die nachfolgenden vier 
Leistungs-Stufen. Die vier Leistungsstufen werden jeweils aus den 
Transistoren MJE15030 / MJE15031 gebildet. Diese haben wir ausgewählt, 
da diese eine Kollektor-Emitter-Spannung von 150V aufweisen und eine 
(quasi) konstante Verstärkung im Bereich von Ic = 0..1,25 A.

(*1 im Endeffekt wahrscheinlich egal, da der OPV den Rest ausregelt.)

Das funktioniert in der Simulation soweit ganz gut, bis zu einer 
Belastung von ~7 Ohm. Danach fängt das Sinus-Signal an, verzerrt zu 
sein. Damit kommen wir zu einer Ausgangs-Spannung von etwa +-37 V.

Jedoch gehe ich davon aus, dass es in der Realität auf jeden Fall anders 
aussehen wird. Deswegen auch mein Beitrag hier im Forum. Dadurch, dass 
wir alle rel. jung sind und keine Erfahrungen haben, kommt es darauf an, 
dass wir Erfahrungswerte / Tipps von Personen bekommen, welche mehr 
Erfahrung als wir haben. Es muss ja nicht immer alles sofort in Rauch 
aufgehen.

Dazu nun ein paar Fragen:

1) Sehe ich es richtig, dass es aufgrund des OPV egal ist, wie linear 
der Verstärker ist, da dieser den Unterschied immer ausregeln sollte?

2) Welche Verstärkerschaltungen wären evtl. noch empfehlenswert? Klasse 
D-Verstärker (weniger Verlustleistung, dafür EMV)? AB-Verstärker mit 
MOSFETs (Instabilität durch Gate-Kapazitäten, dafür kein hoher 
Gatestrom)?

3) Was könnte an der vorliegenden Schaltung evtl. noch optimiert werden? 
(und ganz wichtig: Warum?) Insbesondere in Bezug auf die 
Emitterwiderstände (10% der max. Last). Bei den Widerständen vor den 
Dioden bin ich mir mit 2,5 kOhm noch unschlüssig ob das die richtige 
Wahl ist.

4) Ergibt die Auswahl der Transistoren in den Leistungsstufen einen 
Sinn? Die Transistoren für den Basisstrom kann man bestimmt auswechseln. 
Dort sind einfach die MJE340 / MJE350 drin, weil damit davor die 
Leistungsstufen erstellt worden sind und die hier auch vor Ort sind.

Zum Schluss noch: Danke für alle die das Ganze gelesen haben und 
Ratschläge geben können. Des Weiteren sollen wir keine fertige Schaltung 
nehmen, da wir eine Schaltung sowie das dazugehörige Platinenlayout 
selbst erstellen sollen (im gewissem Rahmen natürlich).

von Marian (phiarc) Benutzerseite


Lesenswert?

Marco M. schrieb:
> 2) Welche Verstärkerschaltungen wären evtl. noch empfehlenswert? Klasse
> D-Verstärker (weniger Verlustleistung, dafür EMV)? AB-Verstärker mit
> MOSFETs (Instabilität durch Gate-Kapazitäten, dafür kein hoher
> Gatestrom)?

Class D würde sich hier anbieten. Current mode versteht sich.

Alternativ, und das würde ich als ersteres probieren, kann man auch ohne 
speziellen HV-OP auskommen, indem man die Versorgung des OPs aus der HV 
nur strom- aber nicht spannungsmäßig(!) speist. D.h. jeweils einen 
Widerstand, so einige hundert Ohm, an die jeweilige HV-Versorgung, daran 
dann Basis oder Gate des Leistungstransistors (oder Treibers) in 
Emitter/Source-Schaltung. Der Widerstand geht dann auf den Kollektor 
eines Emitterfolgers, der den OP versorgt, Basis an die 15 V oder was 
der OP gerne hätte.

Eine solche Ausgangsstufe würde sich auch von sich aus eher wie eine 
Stromquelle und nicht wie eine niederohmige Spannungsquelle 
(=Emitterfolger) verhalten.

Marco M. schrieb:
> 1) Sehe ich es richtig, dass es aufgrund des OPV egal ist, wie linear
> der Verstärker ist, da dieser den Unterschied immer ausregeln sollte?

Das ist ein P-Regler, Nicht-Linearitäten innerhalb der Regelschleife 
werden also um die Schleifenverstärkung abgeschwächt. Vorsicht: Bei 
OP-Amps liegt die -3 dB Grenzfrequenz der Schleifenverstärkung im 
Bereich von meist 0.1-100 Hz.

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Marco M. schrieb:
> Danach fängt das Sinus-Signal an, verzerrt zu
> sein. Damit kommen wir zu einer Ausgangs-Spannung von etwa +-37 V.

Wahrscheinlich ist die Stromlieferfähigkeit deiner ansteuiernden Stufe 
durch die 1 Ohm Widerstände zu gring.

> Jedoch gehe ich davon aus, dass es in der Realität auf jeden Fall anders
> aussehen wird

Noch schlimmer...


Du findest alle nötigen Grundlagen bei Audioverstärkern, nur deiner wird 
wohl gleichstromgekoppelt.

Kurzschlussschutz möglichst nache am SOA der Transistoren macht auch 
Sinn.

Und eventuell ein Schutz der Last vor defekter Endstufe, also alles was 
einen Audioverstärker auszeichnet.

von Marco M. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Marian  . schrieb:
> Class D würde sich hier anbieten. Current mode versteht sich.

Danke für die Idee, ich werde Sie im Kopf behalten, ob das soweit 
funktioniert. Es soll zusätzlich auch noch möglich sein, durch Brücken 
des Shunts (Jumper) einen Spannungsfolger zu erstellen bzw. durch 
Einsetzen eines zweiten Widerstandes parallel zur Last eine 
Spannungsquelle/-wandler/-umsetzer zu nutzen.

Marian  . schrieb:
> Alternativ, und das würde ich als ersteres probieren, kann man auch ohne
> speziellen HV-OP auskommen, indem man die Versorgung des OPs aus der HV
> nur strom- aber nicht spannungsmäßig(!) speist. D.h. jeweils einen
> Widerstand, so einige hundert Ohm, an die jeweilige HV-Versorgung, daran
> dann Basis oder Gate des Leistungstransistors (oder Treibers) in
> Emitter/Source-Schaltung. Der Widerstand geht dann auf den Kollektor
> eines Emitterfolgers, der den OP versorgt, Basis an die 15 V oder was
> der OP gerne hätte.

Bis zu den Widerständen an der HV kann ich es nachvollziehen. Dann hab 
ich z. B. 500 Ohm jeweils an +70 V und -70 V. Danach gehe ich von jedem 
Widerstand (R1 & R2) an die Basis eines Leistungstransistors in 
Emitterschaltung (also 2 Transistoren).
Nun zu meiner Unerfahrenheit: R1 und R2 jeweils an die Basis der 
Transistoren. Emitter an GND. Die Kollektoren über R3 & R4 an +-70 V.
Nun geht "der Widerstand" (welcher Widerstand?) an den Kollektor eines 
Emitterfolgers und die Basis des Emitterfolgers (?) an ~15V (wo kommen 
die her?)

Michael B. schrieb:
> Wahrscheinlich ist die Stromlieferfähigkeit deiner ansteuiernden Stufe
> durch die 1 Ohm Widerstände zu gring.

Auch ein Ändern/Entfernen der Widerstände hat keine Änderung erzeugt. 
Anhand des Bildes "Verzerrung" kann man erkennen, was ich meine. Das 
rote ist das Signal welches verstärkt werden soll, das blaue ist das 
Signal über dem Shunt-Widerstand. Das ganze gleicht eher einer 
Dreieck-Spannung als einem Sinus.

Michael B. schrieb:
>> Jedoch gehe ich davon aus, dass es in der Realität auf jeden Fall anders
>> aussehen wird
>
> Noch schlimmer...

Das war ja zu erwarten, darum bin ich auch hier unterwegs. Jedoch warum?

Michael B. schrieb:
> Du findest alle nötigen Grundlagen bei Audioverstärkern, nur deiner wird
> wohl gleichstromgekoppelt.
>
> Kurzschlussschutz möglichst nache am SOA der Transistoren macht auch
> Sinn.
>
> Und eventuell ein Schutz der Last vor defekter Endstufe, also alles was
> einen Audioverstärker auszeichnet.

Genau, bei den Audioverstärkern habe ich mich auch umgeschaut. Es ist 
nur schwer als Anfänger aus den Schaltplänen etwas "herauszulesen".

Schutzfunktionen sind auf jeden Fall eingeplant, jedoch erstmal primär 
nach hinten gestellt, da es ohne lauffähigen Verstärker-Teil keinen 
Grund gibt Schutzschaltungen einzubauen.

Und um sicherzugehen: SOA => Safe Operating Area?

Vielen Dank für die Antworten! Ein weiterer Hinweis noch: Wir haben den 
ganzen November Zeit die Schaltung zu planen. Deshalb würde ich mich 
freuen, wenn ich weitere Literaturvorschläge, Internetlinks und Hinweise 
bekommen würde.

Marco

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> Marco M. schrieb:
>> Danach fängt das Sinus-Signal an, verzerrt zu
>> sein. Damit kommen wir zu einer Ausgangs-Spannung von etwa +-37 V.

Ja natürlich.

> Wahrscheinlich ist die Stromlieferfähigkeit deiner ansteuiernden Stufe
> durch die 1 Ohm Widerstände zu gring.

Nein, es ist der durch R5, R9, R13, R17 (negative Seite analog) 
begrenzte Basisstrom. Besser wäre ein ganz normaler, direkt gesteuerter 
komplementärer Emitterfolger.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Marco M. schrieb:
> Marian  . schrieb:
>> Alternativ, und das würde ich als ersteres probieren, kann man auch ohne
>> speziellen HV-OP auskommen, indem man die Versorgung des OPs aus der HV
>> nur strom- aber nicht spannungsmäßig(!) speist. D.h. jeweils einen
>> Widerstand, so einige hundert Ohm, an die jeweilige HV-Versorgung, daran
>> dann Basis oder Gate des Leistungstransistors (oder Treibers) in
>> Emitter/Source-Schaltung. Der Widerstand geht dann auf den Kollektor
>> eines Emitterfolgers, der den OP versorgt, Basis an die 15 V oder was
>> der OP gerne hätte.
>
> Bis zu den Widerständen an der HV kann ich es nachvollziehen. Dann hab
> ich z. B. 500 Ohm jeweils an +70 V und -70 V. Danach gehe ich von jedem
> Widerstand (R1 & R2) an die Basis eines Leistungstransistors in
> Emitterschaltung (also 2 Transistoren).
> Nun zu meiner Unerfahrenheit: R1 und R2 jeweils an die Basis der
> Transistoren. Emitter an GND. Die Kollektoren über R3 & R4 an +-70 V.
> Nun geht "der Widerstand" (welcher Widerstand?) an den Kollektor eines
> Emitterfolgers und die Basis des Emitterfolgers (?) an ~15V (wo kommen
> die her?)

Die 15 V beziehen sich auf eine - vermutlich vorhandene - geregelte 
Versorgung für andere Operationsverstärker und ähnliches. Ich habe eine 
Schaltungsskizze angehangen.

- Die Ruhestromeinstellung erfolgt über den Ruhestrom zwischen Q2 und Q4 
und entsprechend R1 und R2. Da du ja keine besonders hohen Anforderungen 
an niedrigste Verzerrungen zu scheinen hast, würde ich hier für keinen 
Ruhestrom plädieren, also den Spannungsabfall über R1 und R2 im 
Arbeitspunkt bei <0.6 V halten (bzw. der Schwellspannung von Q3/Q6). In 
dem Fall von "kein Ruhestrom" ist die Ausgangsstufe natürlich arg 
nichtlinear, was aber weitgehend vom Op-Amp (und R3) beseitigt wird 
(nicht gut genug für HiFi-Audio, wahrscheinlich gut genug für deine 
Anwendung).

- Q1/R8 besorgen einen Überstromschutz. Hier kann man natürlich alle 
Spielereien, die man mag einbauen, etwa RC-Zeitkonstanten oder eine 
Abhängigkeit des Spannungsabfalls von Q3.

- Q4 und Q2 besorgen den eigentlichen Trick dieser Schaltung. Durch die 
beiden Emitterfolger sieht der Op-Amp nur seine normale +-15 V 
Versorgung, also geht hier wirklich jeder Wald-Und-Wiesen-Op-Amp. 
Gleichzeitig fließt aber der Strom des Ops weiterhin in den Kollektoren 
(Emitterstrom * Transistor-Alpha ~ in erster Näherung Kollektorstrom = 
Emitterstrom hier). Hier haben wir also den Stunt vollbracht die 
Endstufe mit einem von der Spannung unabhängigen Strom zu steuern. Das 
ist der Trick dieser Schaltung.

- Q2 und Q4 müssen natürlich entsprechend spannungsfest sein ; viel 
Leistung sehen die beiden aber eher nicht.

Für deine Anwendung wirst du natürlich eine leistungsfähigere Endstufe 
benötigen.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


Lesenswert?

Marian  . schrieb:
> Da du ja keine besonders hohen Anforderungen
> an niedrigste Verzerrungen zu scheinen hast, würde ich hier für keinen
> Ruhestrom plädieren

Um darauf nochmal kurz einzugehen, Ruhestrom in Leistungsstufen ist ein 
wenig knifflig gut (also vor allem stabil in Zeit und Temperatur) 
hinzukriegen (die toten Audioverstärker, die mein Valhalla, äh, 
Werkstatt passieren sind lebendiger bzw. toter Beweis dessen). In dieser 
Schaltungsvariante ist die Einstellung besonders knifflig ; ich habe sie 
bisher nur ohne Ruhestrom angewandt. Wenn man hier einen Ruhestrom 
einbringen möchte, würde ich eine klassische Zwei-Transistor-Stromquelle 
zwischen Q2 und Q4 schalten ; der Steuertransistor kommt dann auf das 
selbe Kühlblech wie die Endtransistoren bzw. deren Treiber (im Falle 
einer Sziklai-Endstufe) um ein thermisches weglaufen zu verhindern. Da 
ich das aber nie probiert habe, würde ich nicht dafür bürgen, dass das 
so klappt. Auf eine ausreichende Stabilität des Ruhestroms vom Op würde 
ich mich jedenfalls nicht verlassen.

Alternativ käme wohl noch eine echte Ruhestrom-/Regelung/ in Betracht 
(mit entsprechendem Schaltungsaufwand).

Marco M. schrieb:
> Wir haben den
> ganzen November Zeit die Schaltung zu planen.

Den werdet ihr auch brauchen ;-)

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Marian  . schrieb:
> der Steuertransistor kommt dann auf das
> selbe Kühlblech wie die Endtransistoren bzw. deren Treiber (im Falle
> einer Sziklai-Endstufe) um ein thermisches weglaufen zu verhindern. Da
> ich das aber nie probiert habe, würde ich nicht dafür bürgen, dass das
> so klappt.

Das funktioniert nicht, wie du ja auch selbst schreibst:

Marian  . schrieb:
> (die toten Audioverstärker, die mein Valhalla, äh,
> Werkstatt passieren sind lebendiger bzw. toter Beweis dessen)

Dort wird es ja in der Regel so gemacht, allerdings ohne die erhoffte 
Wirkung, deshalb fliegen die auch ab. Das liegt daran, dass die 
Endstufen Leistung verheizen, und diese Leistung fließt durch das 
Transistorgehäuse über den Kühlkörper zur Umgebung. Der Wärmewiderstand 
zwischen Sperrschicht und Kühlkörper erzeugt dabei eine gewisse 
Temperaturdifferenz. Die zu kompensierenden Transistoren sehen nur die 
Kühlkörpertemperatur, nicht aber die Sperrschichttemperatur der 
Endstufe.

Und außerdem muss die Temperaturkompensation in Echtzeit gemacht werden, 
um thermisches Hochlaufen zu verhindern. Das ist aber wegen der über den
transistorinternen Wärmewiderstand angekoppelten Wärmekapazität des
Kühlkörpers nicht möglich.

Marian  . schrieb:
>> Wir haben den ganzen November Zeit die Schaltung zu planen.
>
> Den werdet ihr auch brauchen ;-)

Nö, ist doch eine einfache, oft gemachte Sache.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


Lesenswert?

ArnoR schrieb:
> Marian  . schrieb:
>>> Wir haben den ganzen November Zeit die Schaltung zu planen.
>>
>> Den werdet ihr auch brauchen ;-)
>
> Nö, ist doch eine einfache, oft gemachte Sache.

Im Prinzip ja, aber wenn man sowas noch nie gemacht hat, gibt es viele 
kleine Fallstricke. Der TO hat -glaube ich- auch noch gar nicht 
verraten, welche Bandbreite er eigentlich braucht.

von Marco M. (Gast)


Lesenswert?

ArnoR schrieb:
> Nein, es ist der durch R5, R9, R13, R17 (negative Seite analog)
> begrenzte Basisstrom. Besser wäre ein ganz normaler, direkt gesteuerter
> komplementärer Emitterfolger.

Also laut Simulation schaffe ich es am Ausgang bei 10 Ohm Last 5 A zu 
liefern. Bei 11 Ohm kommt das ganze ins Clipping und in die 
Strombegrenzung. Bei 10 Ohm ist das ganze halt nicht mehr sinus-förmig, 
das meine ich mit Verzerrung. Eine Änderung der Widerstände bewirkt 
nichts.

Was genau besagt direkt gesteuerter komplementärer Emitterfolger?

Marian  . schrieb:
> Die 15 V beziehen sich auf eine - vermutlich vorhandene - geregelte
> Versorgung für andere Operationsverstärker und ähnliches. Ich habe eine
> Schaltungsskizze angehangen.

Ist natürlich nicht vorhanden. Man könnte natürlich einen 
StepDown-Converter integrieren, welcher die Spannung liefert.

Ansonsten vielen Dank für die exemplarische Schaltung, evtl. werden wir 
Sie noch gebrauchen können! Laut Professor sollten wir aber möglichst 
einen HV-OPV verwenden, alleine auch aus Testgründen um damit mal zu 
arbeiten.

Marian  . schrieb:
> Der TO hat -glaube ich- auch noch gar nicht
> verraten, welche Bandbreite er eigentlich braucht.

Bandbreitenmäßig von 0 - 20+ kHz. Möglichst linear. Es geht darum ein 
Messsignal aufzunehmen (z. B. Hallsensor), dieses dann in unsere 
spannungsabhängige Stromquelle zu geben, über eine lange Leitung den 
Strom zu schicken und diesen dann dort wieder über einen Shunt in eine 
Spannung wandeln, welche dann von einem µC verarbeitet werden kann. 
Einmal eine Idee als Beispielanwendung.

ArnoR schrieb:
> Marian  . schrieb:
>>> Wir haben den ganzen November Zeit die Schaltung zu planen.
>>
>> Den werdet ihr auch brauchen ;-)
>
> Nö, ist doch eine einfache, oft gemachte Sache.

Wir haben in der Hochschule planmäßig 4,5 Zeitstunden (je Person) pro 
Woche Zeit + Freizeit, damit da eine gute Note raus kommt und das ganze 
auch läuft.

Ich kann mir schon vorstellen, dass das eine oft gemachte Sache ist. Die 
Technik wird ja oft genutzt. Nur als Anfänger in der Schaltungstechnik 
ist es nicht immer einfach, die Zusammenhänge direkt richtig zu 
verstehen.


Um mal weiter Fragen zu stellen: Warum verzerrt sich der Sinus immer 
mehr zu einem Dreieck, wenn die Last erhöht wird? Ich hab da jetzt eine 
Weile an den Werten rumgespielt, bin aber zu keiner Erkenntnis gelangt.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


Lesenswert?

Marco M. schrieb:
> Marian  . schrieb:
>> Die 15 V beziehen sich auf eine - vermutlich vorhandene - geregelte
>> Versorgung für andere Operationsverstärker und ähnliches. Ich habe eine
>> Schaltungsskizze angehangen.
>
> Ist natürlich nicht vorhanden. Man könnte natürlich einen
> StepDown-Converter integrieren, welcher die Spannung liefert.

Widerstand und Z-Diode tun's auch.

Marco M. schrieb:
> Es geht darum ein
> Messsignal aufzunehmen (z. B. Hallsensor), dieses dann in unsere
> spannungsabhängige Stromquelle zu geben, über eine lange Leitung den
> Strom zu schicken und diesen dann dort wieder über einen Shunt in eine
> Spannung wandeln, welche dann von einem µC verarbeitet werden kann.
> Einmal eine Idee als Beispielanwendung.

Äh...

Also diese Anwendung klingt, vorsichtig formuliert, -sehr- merkwürdig.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Marco M. schrieb:
> Bandbreitenmäßig von 0 - 20+ kHz. Möglichst linear. Es geht darum ein
> Messsignal aufzunehmen (z. B. Hallsensor), dieses dann in unsere
> spannungsabhängige Stromquelle zu geben, über eine lange Leitung den
> Strom zu schicken und diesen dann dort wieder über einen Shunt in eine
> Spannung wandeln, welche dann von einem µC verarbeitet werden kann.
> Einmal eine Idee als Beispielanwendung.

Eben diese Beispielanwendung macht mich nachdenklich: Warum sollte man 
da 5 ampere benötigen?

Typische "Stromschleifen" (so heißt das oft in der Industrie wenn 
2-Draht gefahren wird) arbeiten im Milliampere bereich.

Oder möchte der Prof der Euch betreut schlicht einen "current mode hifi 
amplifier" mit multifunktions-Anwendung .-)

: Bearbeitet durch User
von Marco M. (Gast)


Lesenswert?

Andrew T. schrieb:
> Typische "Stromschleifen" (so heißt das oft in der Industrie wenn
> 2-Draht gefahren wird) arbeiten im Milliampere bereich.
>
> Oder möchte der Prof der Euch betreut schlicht einen "current mode hifi
> amplifier" mit multifunktions-Anwendung .-)

Genau, in der Industrie wird normalerweise mit 0 - 20 mA bzw 4 - 20 mA 
gearbeitet.

So wie ich es verstanden habe, soll es dazu dienen, dass Störungen sich 
über lange Strecken nicht zu sehr auf das Signal auswirken (warum genau 
diese monströsen 5 A, weiß ich nicht). Wahrscheinlich geht es wirklich 
darum einen Multifunktionsverstärker zu haben. Einen Umsetzer von U zu I 
im mA-Bereich, wäre wahrscheinlich vom Aufwand und Schwierigkeitsgrad zu 
einfach. Es gibt viele Vermutungen, aber darüber sollte man sich nicht 
den Kopf zerbrechen.

Das Beispiel mit dem Hall-Sensor war für die 5 A vielleicht nicht ganz 
richtig, aber es gibt ja nicht nur Hall-Sensoren. Und wenn man sowas 
baut, soll es ja auch wie immer eine eierlegende Wollmichsau sein ;-)

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Marco M. schrieb:
> Was genau besagt direkt gesteuerter komplementärer Emitterfolger?

Die Ansteuerung so wie in deinem Prinzipschaltbild oben links. Was du da 
aufgebaut hast (Bild oben rechts), funktioniert ganz anders.

von Marco M. (Gast)


Lesenswert?

Guten Tag zusammen,

heute im Labor tüchtig gewesen und den Aufbau von Marian bzgl. des 
Wald-und-Wieser-Op-Amps ausprobiert und funktioniert einwandfrei von 
+-20 V bis +-70 V.

Für die vereinfachte Darstellung, arbeiten wir momentan mit dem direkt 
gesteuerten Emitterfolger. (Im Bereich von +-1 V ist das natürlich nicht 
ausreichend auf Dauer, reicht aber für den Anfang!).

Nun habe ich mit der Schaltung von Marian aber folgendes Problem:

Operationsverstärker an +-15 V Versorgungsspannung. Ausgangshub somit 
bei +-13,5 V. Damit schaffen wir am Ausgang aber nur eine Spannung 
+-12,5 V. Soweit nachvollziehbar und logisch. Wie schaffe ich es, die 
Ausgangsspannung nach oben zu ziehen?

Ich würde sagen, dass es mit der Schaltung von Marian funktionieren 
sollte, jedoch funktioniert das ganze in der Simulation (!) nicht. 
Jedoch hab ich eine ähnliche Schaltung 
Beitrag "Re: Gegentaktendstufe mit OpAmp" gefunden, dort wird 
geschrieben, dass es in der Simulation häufig nicht funktioniert. 
Dementsprechend werde ich das nachher einfach mal stecken.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


Lesenswert?

Die Simulations-Modelle von Op-Amps sind manchmal etwas "komisch". Es 
gibt da welche, wo z.B. der Ausgangsstrom nicht aus den 
Versorgungsklemmen bezogen wird, sondern aus internen abhängigen Quellen 
und ähnliche Späße. Ich bin kein Experte für SPICE-Modellentwicklung, 
vermute aber, dass sowas nicht ohne Grund gemacht wird und es dabei 
darum geht die Simulation zu beschleunigen oder zu stabilisieren 
(numerisch, nicht elektrisch).


Dein Link ist ja interessant - ein gutes Beispiel dafür, dass Ideen 
meistens nicht nur einem einzelnen einfallen :-)

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Marco M. schrieb:
> Jedoch hab ich eine ähnliche Schaltung
> Beitrag "Re: Gegentaktendstufe mit OpAmp" gefunden, dort wird
> geschrieben, dass es in der Simulation häufig nicht funktioniert.
> Dementsprechend werde ich das nachher einfach mal stecken.

Sollte funktionieren. Die Schaltung Ist der Klassiker wie er z.b. beim 
englischen Verstärker Hersteller "Quad" benutzt wurde. Und  auch in 
diversen Applikationen der OPV-Hersteller .-)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.