Hallo Leute, ich überlege mir zur Zeit eine Schaltung, um unter vorgegebenen Eckdaten, eine induktive Last mit einer Sinusförmigen Wechselspannung zu betreiben. Als gegeben zu betrachten sind folgende Daten: R Last ( = Spule L1 = Läutwerk aus altem Telefon) soll mit f = 25 Hz Sinus schwingen, mit einer Amplitude von 50V Spitze Spitze. Als Versorgungsspannung für das Läutwerk stehen +50V DC stabilisiert zur Verfügung (asymetrisch, also keine -Ub vorhanden). Als Signalquelle soll ein Phasenschieber dienen der im Plan stark vereinfacht dargestellt ist. Dieser wird eine sinusförmige Spannung mit einer Amplitude von 5 Vss liefern, wobei als negative Spitze 0V und als Positive Spitze 5V anzunehmen sind. Als Betriebsspannung für den OP stehen +5V DC zur Verfügung. Der OPV ist ein Rail to Rail Typ. Bei der Bemessung der Widerstände und der Auswahl an Transistoren lasse ich mich gerne Beraten, ich wollte erstmal wissen ob der Grundgedanke so funktioniert. Insbesondere, weil ich sie Spannungsgegenkopplung aus der "Endstufe" beziehen möchte Was meint Ihr? Danke für eure Meinung EDIT: Als R5 sind 100k angedacht, nicht 50k!
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Matthias W. schrieb: > Was meint Ihr? Nimm dir einen Simulator und schau dir deine Schaltung dort an. Ich vermute mal, dass die wohl schwingen wird, weil in der Rückkoppelschleife des OPV zu viel zusätzliche Verstärkung und Phasendrehung auftritt. Die zusätzliche Verstärkung kommt einerseits durch die Emitterschaltung des T1 und andererseits durch die Sourceschaltung mit induktivem Lastwiderstand (die Verstärkung steigt mit der Frequenz) des T2 zustande. Gedämpft wird der Verstärkungsüberschuss zwar durch den Verstärkungsfaktor von 11 und die Teilung R3/R4 und R2/Rbe(T1) aber vermutlich reicht das nicht. Die Phasendrehung kommt durch die große Eingangskapazität (Miller-Effekt) des T2 bei 1k Quellwiderstand. Der Sinn von D1 erschließt sich mir nicht. Ich würde auf R2...R4 und D1 verzichten und die Basis direkt an den OPV-Ausgang anschließen und in die Emitterleitung des T1 einen Widerstand schalten. Damit bekommt man ein viel besser steuerbares Verhalten bei weniger Schwingneigung.
Mit der zusätzlichen Verstärkung wird es schwer die Schaltung stabil zu bekommen. Die Telefonklingel sollte auch mit Rechteckspannung klar kommen - ggf. HF Störungen könnte ein LC Filter helfen. Das dürfte einfacher sein als ein Sinus.
Matthias W. schrieb: > Bei der Bemessung der Widerstände und der Auswahl an > Transistoren lasse ich mich gerne Beraten, ich wollte > erstmal wissen ob der Grundgedanke so funktioniert. > Insbesondere, weil ich sie Spannungsgegenkopplung aus > der "Endstufe" beziehen möchte Was meint Ihr? Ich teile die Bedenken, was die Schwingneigung angeht. Zudem ist die Schaltung meiner Meinung nach stark übertrieben: Wenn der Oszillator bereits 5Vpp liefert, die Spule aber 50Vpp benötigt, so ist eine Verstärkung um Faktor 10 erforderlich. Das schafft ein vernünftiger Transistor allein; da ist sogar noch Raum für eine (ohnehin empfehlenswerte) Emittergegenkopplung. BD681 fiele mir dafür ein.
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ArnoR schrieb: > Ich würde auf R2...R4 und D1 > verzichten und die Basis direkt an den OPV-Ausgang anschließen Ich dachte mir erst es wäre zu kritisch das so zu machen, da der Arbeitsbereich des OP hierdurch sehr klein wird und die Regelschleife eine gewisse Instabilität bekommen könnte. Aber gut, angenommen ich gehe direkt vom OP auf die Basis der ersten Emitterschaltung, UND ich ersetzte den FET (T2) gegen einen geeigneten PNP Transistor, würde das die Schaltung doch stabiler machen. Oder? ArnoR schrieb: > und in die Emitterleitung des T1 einen Widerstand schalten. Da stimme ich voll und ganz zu Possetitjel schrieb: > übertrieben: Wenn der Oszillator bereits 5Vpp liefert, > die Spule aber 50Vpp benötigt, so ist eine Verstärkung > um Faktor 10 erforderlich. Das schafft ein vernünftiger > Transistor allein Mein Grundgedanke war auch nicht die Verstärkung auf 3 Stufen zu Verteilen, sondern mir die Anpassung des Arbeitspunktes für den Leistungstransistor weitestgehend zu sparen (bin nicht gut darin), indem ich alles in eine Regelschleife packe. Aber ich sehe ein, dass dies etwas zu optimistisch war. Lurchi schrieb: > Die Telefonklingel sollte auch mit Rechteckspannung klar kommen 50V Rechteck durch eine Solche Spule zu jagen, wollte ich eher vermeiden. Im nahen Umfeld befinden sich empfindliche Schaltungsteile, aber auch Signalwege für analoges Audio (die nichts mit dem Läutwerk zu tun haben). Zusaätzlich habe ich die Betriebsspannung der von 50 auf 60V erhöht, um der Regelung überhaupt die Chance zu geben auf die angestrebten 50V zu kommen.
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Matthias W. schrieb: > Ich dachte mir erst es wäre zu kritisch das so zu machen, da der > Arbeitsbereich des OP hierdurch sehr klein wird Wie kommst du darauf? Der Arbeitsbereich am Ausgang des OPV (also so dass der den Transistor halbwegs linear steuert) wäre etwa 0,7V...5V. Matthias W. schrieb: > würde das die Schaltung doch stabiler machen. Oder? Wenn man das sinnvoll dimensioniert, ja. Man kann aber auch verschiedene andere Dinge machen. Da ja nur eine Verstärkung von etwa 10 ab OPV Ausgang gebraucht wird, könnte man der Endstufe aus T1/T2 durch lokale Gegenkopplung diese Verstärkung verpassen und hat dann nicht mehr das Problem, dass der OPV die Leerlaufverstärkung dieser Anordnung in seiner Rückkoppelschleife sieht. (siehe Link unten, der rechte Teil mit dem npn und dem Mosfet) Oder man baut eine Schaltung die das Gewünschte ohne den OPV und seine Eigenarten macht. Beitrag "Re: Lineare Motorsteuerung mit MOSFET und Opamp"
Ok, das klingt gut. OPV ist damit aus dem Rennen. Mir fällt auch gerade ein weiterer Grund ein der gegen diese Schaltung spricht. Das Magnetfeld der Spule wird hier nur ein/aus geschaltet, aber nicht umgepolt. Das hätte zur Folge dass der Klöppel nur in eine Richtung 'vibriert', oder womöglich ganz im dortigen Anschlag verharrt. Ich denke es läuft also auf traditionellen NPN in Emitterschaltung raus.
Matthias W. schrieb: > Ich denke es läuft also auf traditionellen NPN in Emitterschaltung raus. Was sich aber mit dieser Vorgabe nicht verträgt: Matthias W. schrieb: > Als Signalquelle soll ein Phasenschieber dienen der im Plan stark > vereinfacht dargestellt ist. Dieser wird eine sinusförmige Spannung mit > einer Amplitude von 5 Vss liefern, wobei als negative Spitze 0V und als > Positive Spitze 5V anzunehmen sind. Die Emitterschaltung allein arbeitet nicht ab 0V.
Hallo, wenn du einen sauberen Sinus haben willst, ist das vielleicht auch eine Alternative: http://www.reichelt.de/Hybrid-ICs/STK-443/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=19658&GROUPID=2938&artnr=STK+443 So eine Schaltung wie du sie brauchst kann man ja auch für schmales Geld kaufen. Zugegeben, dass ist vielleicht viel Aufwand, aber dafür wird es wenig Probleme mit EMV und Störungen geben, wenn man den Aufbau entsprechend gestaltet. Du kannst dir überlegen was wichtiger ist. Signalqualität oder Aufwand. Ich denke auch, dass der Selbstbau mit OPV und Transistor ähnlich viel kostet. Bitte denke auch an die Verlustleistung bei 50V und einem Sinus. Gruß
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