Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Audio-Endestufe - bitte um Erklärung der Funktion einer Teilschaltung


von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo allerseits,

beim genüsslichen Begutachten diverser Audio-Endverstärker-Schaltungen 
bin ich auf diesen Schaltplan eines größeren Verstärkers gestoßen, 
dessen Funktionsweise sich mir nicht vollständig erschließt.

http://www.southampton.ac.uk/~apm3/diyaudio/Stochino_circuit.jpg

Ich beschreibe mal, was ich bereits erkenne:

-die Endstufe ist vollständig symmetrisch aufgebaut

-ganz links die beiden Transistorpaare bilden Stromquellen für die 
Differenzverstärker. Aufgrund der hohen Betriebsspannung werden 
Zenerdioden nachgeschaltet, an denen zusätzlich Spannung abfällt.

-2N5551, 2N5401 bilden die Diferenzverstärker

-2N2907 und 2N2222 bilden Stromspiegel (schätze ich), um die Verstärkung 
der Differenzverstärker zu erhöhen. Was machen die beiden Dioden da den 
den Stromspiegeln?

-Die mittleren 2xdrei Transistoren überspringe ich, diese begründen 
meine Frage hier, denn ich verstehe deren Funktionsweise nicht.

-die 12V-Zenerdioden und die 4xBD139 dienen der Ruhestromeinstellung und 
Stabilisierung.

-die Ausgangsstufe ist zwei mal parallel vorhanden. 2N5551, 2N5401 und 
die FETs am Ausgang bilden die Ausgangsstufe. Sieht recht einfach aus. 
Scheint keine Strombegrenzung zu haben.

Nun also zur Frage: Was machen denn genau diese beiden 
Transistor-Tripel, dort wo der 10kOhm-Widerstand und der 
47uF-Kondensator sich befinden. Wozu sind diese vielen Dioden gut?

Sorgen die vielen anderen Dioden dafür, daß bei der hohen 
Betriebsspannung der Verstärker möglichst nicht ins Ungleichgewicht 
kommt, um zu hohe Verlustleistungen an den Vorstufen-Transistoren zu 
vermieden?

Schon mal danke für die Antworten.

Kleiner Kommentar zum Verstärker: Diesen nachzubauen dürfte schon ein 
recht aufwändiges Projekt darstellen aufgrund der hohen Spannungen und 
der Notwendigkeit, die 55V den Vorstufen geregelt anbieten zu müssen. 
Hinzu kommt natürlich noch die Schutzschaltung für die Lautsprecher. Die 
Teile selbst, mal abgesehen von den FETs und den erforderlichen 
Kühlkörpern sind eher vernachlässigbar billig.

mit freundlichem Gruß

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Ich kann deine Fragen nicht beantworten.

Allerdings wirkt der Schaltplan auf mich, als ob da jemand krampfhaft 
versucht hat, die obere und untere Hälfte Symmetrisch zu gestalten.

Es gibt Leute, die gleuaben ganz fest daran, dass dann der Ton sauberer 
klingt. Das sind allerdings auch die gleichen Leute, die sauerstoffarme 
Kupferkabel auf Holböcke verlegen.

Solche krampfhaft symmetrisch designte Schaltungen neiden zu starken 
Übernahmeverzerrungen nahe dem Nullpunkt, was vor allem bei normalen 
Lautstärken (also Ausgangsspannungen von weniger als 2 Volt) stört.

Außerdem hat der Designer (ich wählte das Wort bewusst) völlig 
ignoriert, dass NPN und PNP sich niemals exakty symmetrisch verhalten. 
Ebenso sind auch die MOSFETS am Ausgang nicht wirklich Symmetrisch in 
ihren Eigenschaften.

Die Schaltung funktioniert nur deswegen, weil über den 10k Ohm 
Widerstand ein Feedback zum linken Operationsverstärker zurück geführt 
wird. Aber wenn ein Verstärker Feedback verwendet, dann gibt es keinen 
plausiblen Grund mehr, ihn komplett symmetrisch aufzubauen.

Mein Tip: Such Dir eine andere einfachere Schaltung. Diese hier ist eine 
verschwenderische Materialschlacht und entsprechend schwer zu 
reparieren, wenn sie in 10 Jahren mal kaputt geht.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Nunja, aus dem Artikel dazu geht hervor, daß das Design immerhin schon 
20 Jahre alt ist. Damals waren Mosfets in Mode. Es soll 150mA Ruhestrom 
fließen.

MfG

von Stefan F. (Gast)


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> Es soll 150mA Ruhestrom fließen.

Bei 90V Versorgungsspannung, also fast 15 Watt verheizen. Im Winter 
macht das Sinn :-)

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Pro Mosfet 7,5W mal 4 pro Kanal.

MfG

von ArnoR (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Nun also zur Frage: Was machen denn genau diese beiden
> Transistor-Tripel, dort wo der 10kOhm-Widerstand und der
> 47uF-Kondensator sich befinden. Wozu sind diese vielen Dioden gut?

Ich rede jetzt mal nur von der unteren Hälfte, oben analog.
Der linke 2N2222 ist die sogenannte VAS (Spannungsverstärkerstufe) und 
arbeitet mit dem 2N5551 als Kaskodeschaltung, die vom rechten 2N2222 
(der praktisch als aktive Diode geschaltet ist, aber dennoch von Diff 
etwas angesteuert wird) die Vorspannung (~5V an der Basis des 5551) 
bekommt. Die Kaskode ist für den linken 2222 nötig, weil der die 
auftretende Uce nicht aushält.
Die linke BAX16 dürfte mMn nie leiten, weil das Anodenpotential 
(geklemmt durch die B-E-Strecke des linken 2222 und den niederohmigen 
Emitterwiderstand) nicht auf oder über das Kathodenpotential steigen 
kann. Die beiden anderen BAX sollen wohl die Sättigung des oberen 
Kaskodetransistors verhindern und die Z-Diode hebt die Vorspannung für 
den oberen Kaskodetransistor auf die o.g. 5V an.

von R. M. (Gast)


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Sehr sorgfältig scheint der Plan ohnehin nicht gezeichnet.
Die 4 x BD139 zur thermischen Ruhestromkompensation werden ihre Funktion 
mit Kurzschluss Basis-Emitter, statt wie üblich, Basis-Kollektor kaum 
erfüllen werden können. Damit dürfte der Ruhestrom dann auch etwas 
größer als beabsichtigt...

von Bastler (Gast)


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Im allgemeinen kann ich sagen, dass alle selbsgebaute Verstärker zu 
Schwingungen neigen und die können die Transistoren sehr schnell 
zerstören.
Es geht sehr schnell, in Sekunden oder noch schneller, so dass man 
überhaupt keine Zeit hat zu reagieren. Mir ist das noch nicht passiert, 
aber ich weiss davon.Und je komplexer der Verstärker ist desto eher kann 
das passieren.
Dieser Verstärker ist kompliziert, hat viele Transistoren und deswegen 
bin ich fast sicher, dass er schwingen wird. Die Frage ist nur wie stark 
und ob du das dann beseitigen kannst.

von Ralf (Gast)


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Bastler schrieb:
> Im allgemeinen kann ich sagen, dass alle selbsgebaute Verstärker zu
> Schwingungen neigen und die können die Transistoren sehr schnell
> zerstören.

Stefan U. schrieb:
> Ich kann deine Fragen nicht beantworten.

Die versammelte Expertise...

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

danke für die Ausführungen. Den Mittelteil habe ich somit verstanden. 
VAS in Kaskodeschaltung und der rechte wirkt als aktive Diode. Deshalb 
befinden sich hier diese 47pF-Kondensatoren.

Dann dürften die beiden Dioden an den Stromspiegeln ebenfalls zur 
Vermeidung der Sättigung dienen wie am VAS.

Danke für den Hinweis bezüglich der BD139. Einer würde bei ca 80V 
durchbrechen, so wie das gezeichnet ist. Über den vier Transistoren 
dürften nicht mehr als ca 25V liegen. B und C verbunden wäre eher 
plausibel. So steuern sie die TL431-Stromquelle.

Apropos Sorgfalt: An der Spule fehlt jede Angabe. Oft werden einfach die 
Abmessungen und Windungszahl einer freitragenden Spule angegeben. 
Fehlanzeige.

Die FETs sind noch heute erhältlich und eher von der kostengünstigen 
Sorte. 200V und 11A bzw 18A.

Ich habe zwei selbstgebaute Endstufen, eine einfache 50 Watt-AB mit 5 
Transistoren, die jahrelang in Gebrauch war, jetzt aber vorläufig auf 
ihren neuen Einsatz wartet und eine FET-Class-A, die nur gelegentlich 
angeschlossen war, da sie keinerlei Schutzschaltungen für die 
Lautsprecher besitzt und immer schön 100 Watt zieht. Kein Defekt bis 
jetzt und keine Überhitzung. Die AB konnte man locker bis an die Grenzen 
aussteuern. OK, gut, ich hatte Glück, daß sie beide funktionieren...

mit freundlichem Gruß

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Über den vier Transistoren dürften nicht mehr als ca 25V liegen.

Nein, über den 4 Transistoren (=aktive Dioden, bei richtiger 
Beschaltung)dürften nicht mehr als etwa 2,8V liegen.

Christian S. schrieb:
> So steuern sie die TL431-Stromquelle.

Nein, keine Stromquelle, sondern temperaturabhängiger (4*TKUbe) 
Shunt-Spannungsregler.

von Stefan F. (Gast)


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@Gast Ralf
> Die versammelte Expertise...

Und wo ist dein besserer Beitrag zum Thema?

Hauptsache anonym herum pöbeln, was? Registriere Dich wenigstens, wenn 
du kein Feigling bist. Dann können wir das Thema weiter diskutieren.

von Michael B. (laberkopp)


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Christian S. schrieb:
> Die Teile selbst, mal abgesehen von den FETs und den erforderlichen
> Kühlkörpern sind eher vernachlässigbar billig.

Zumal der Schaltplan perfekt selektierte IRF640 / 9640 haben will, die 
0.33R Stromverteilungswiderstände sind VIEL ZU KLEIN als daß man dort 
mit normalen MOSFET-Toleranzen auskäme.

Viele Audioverstärker wurden ja mit lateralen MOSFETs wie 2SK135/2SJ50 
gebaut, weil dort der Spannungsabfall im Emitter/Sourcefolger viel 
niedriger ist, fast so wie bei bipolaren Transistoren.

Christian S. schrieb:
> Die FETs sind noch heute erhältlich und eher von der kostengünstigen
> Sorte. 200V und 11A bzw 18A.

Du wirst mehrere Stangen kaufen müssen bis du gut zusammenpassende 
findest.

von Ralf (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Und wo ist dein besserer Beitrag zum Thema?

Nirgendwo. Ich verfasse keine Beiträge, wenn ich nicht helfen kann oder 
will.

Ralf

von Bastler (Gast)


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das mit den IRF640 / 9640 zu bauen ist eine Verschwendung. Die sind 
nicht für HiFi Audio gemacht.Wenn du schon so ein Frontend baust dann 
sollten die Ausgangs-Transistoren auch gut sein, z.B 2sk1530, 2sj201. 
Aber ich würde keine Mosfets nehmen, weil bipolare für audio besser 
sind.Der einzige Vorteil von  Mosfets ist, dass sie kein "thermal 
runaway" haben, aber sonst
sind sie in fast allen Bereichen unterlegen und ausserdem kosten zu 
viel.

von Homo Habilis (Gast)


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Ralf schrieb: (frei übersetzt)
> Ich verfasse (Flaming-) Beiträge, we(il) ich nicht helfen _will_

...denn das Kritisieren anderer User macht ja auch viel mehr Spaß. Da 
kann man sich nach schlechten Tagen in der Realwelt (bei Deinem Karma 
sicher zahlreich) wunderbar "hochziehen".

Stefan U. schrieb:
> Feigling

Zitat Bruce Willis: "Mehr als das..."

Zugegeben ohne Lust, extra zu suchen (mangelndes Interesse an Dir), aber 
ich persönlich habe von Dir noch überhaupt nichts anderes, als solch 
völlig sinnfreie "Beiträge" gelesen.

Bitte mach Dein Versprechen also wahr:

Ralf schrieb:
> Ich verfasse keine Beiträge, wenn ich nicht helfen kann oder
> will.

Das wäre wirklich erfreulich.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

bezüglich TL431 war ich nicht sorgfältig. Datenblatt Figure2. Danke für 
die Korrektur.

In einem anderen Forum waren die Nachbauer dieses Verstärkers gar nicht 
zufrieden mit diesen FETs und haben nach Fehlschlägen stattdessen 
IRFP9240 und IRFP240 mit ähnlichen Daten aber im TO247-Gehäuse 
verwendet. Angeblich nur wegen der besseren Wärmeabfuhr. Sie waren in 
2007 nochmals am Thema.

Von selektierten Paaren zumindest im Kleinsignalbereich, um den 
DC-Offset zu verringern, war auch die Rede.

Der geschmeidige Nachbau dieses Schaltbildes dürfte arg in Frage 
gestellt sein. Andere FETs dürften eine Verbesserung bringen. Wenn es so 
einfach wäre, wäre es auch nicht so interessant oder?

Als Transistor-Paarungs-Tester möchte ich mich aber nicht monatelang 
vergnügen...

Noch am Rande: Pollin hatte lange Zeit den BUZ73 für 0,15 Euro 
angeboten. Ein guter Preis für bauteilzehrende Basteleien. Kürzlich 
hatten sie ihn auf 1 Euro gesetzt. Mehr als das 6-fache.

Der Class-A ist genau mit diesen lateralen FETs gebaut. Habe keinen 
Ersatz.

mit freundlichem Gruß

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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Die symmetrischen Eingangstufen mit 2 Differenzverstärkern sind 
problematisch wegen des Offsets. Ohne eine Kopplung der Ausgänge stehen 
die Chancen gut, das der NPN oder der PNP Teil in die Sättigung geht und 
damit bei der VAS Stufe einfach nur als Stromquelle wirkt. Welche Hälfte 
des Verstärkers funktioniert ist Wohl größtenteils Zufall - wenn es 
beide sind wäre es Glück.

Die Ketter der BD139 ist falsch gezeichnet - die sollten wohl als Diode 
geschaltet sein.

MOSFETs habe schon der Vorteil einer einer relativ hohen Bandbreite, 
aber sonst vor allem Nachteile in einer AB Endstufe. Vor allem der hohe 
Ruhestrom, damit es halbwegs linear und schnell wird und auch die 
Schwierigkeit bei der Parallelschaltung.

von Bastler (Gast)


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Es gibt einige Bücher über das Verstärkerbau von Randy Slone.
Eins heisst "The audiophil's project sourcebook"
Da gibt's sehr interessante Verstärker.Und es wird auch erklärt wie man 
die Verstärker baut und entwickelt. Ich habe einen davon gebaut und er 
hat funktioniert. Empfehle dir dieses Buch zu lesen.

von Spannungsteiler (Gast)


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Lieber Christian,
 hier ist der Originalartikel über den Amp. Viel spaß zum studieren....

von Spannungsteiler (Gast)


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von Spannungsteiler (Gast)


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von Peter D. (peda)


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Lurchi schrieb:
> Die symmetrischen Eingangstufen mit 2 Differenzverstärkern sind
> problematisch wegen des Offsets.

Insbesondere, wenn es sich um einzelne nicht thermisch gekoppelte 
Transistoren handelt.

Selbst in besseren OPVs nimmt man nur eine Differenzstufe.
Nur in R2R-OPVs muß man notgedrungen komplementäre Differenzstufen 
nehmen und nimmt die schlechteren elektrischen Eigenschaften in Kauf.

Eine Endstufe muß aber nicht Rali to Rail am Eingang sein. Daher muß man 
ihre Kennlinie auch nicht mit Gewalt verschlechtern.

Wer sich so eine Schaltung ausdenkt und dann nichtmal Dualtransistoren 
verwendet, der hat von Schaltungsdesign keine Ahnung.

Hier mal ein Dualtransistor mit 10% Gain Matching, das kriegst Du nie 
mit Einzeltransistoren hin:
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NST45011MW6-D.PDF

von Bastler (Gast)


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Jemand hat diesen Verstärker schon nachgebaut.

http://www.homebuilthifi.com/project/9446

von Soty (Gast)


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offensichtlich doch!

von Soty (Gast)


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Ralf schrieb:
> Ich verfasse keine Beiträge, wenn ich nicht helfen kann oder
> will.

offensichtlich doch

von Spannungsteiler (Gast)


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Hi, dieser Bursche hier hat es nachgebaut:

https://www.southampton.ac.uk/~apm3/diyaudio/Stochino_progress.html

Stochino war ein italienischer Ingeneur, so wie James Bongiorno.
http://www.tnt-audio.com/edcorner/january13.html

Irgendwie haben diese italiener einen besonderen und pfiffigen
Draht zum spezial-Endstufenkonstruktion gehabt :-))

Bei Bongiorno fehlt genau der Schaltungsteil, wonach der TO
gefragt hatte, ansonsten sind seine Schaltungen sehr bzw fast
identisch mit dem Rest...

Bongiorno hat zB. die SUMO Serie entwickelt, die ihrerzeit hochwertige
Class-A Endstufen waren.
Siehe auch Ampzilla 2000 oder XXXIB Power Amplifier.....

Die Schaltungen waren, so wie diese vomStochino sehr sorgfälltig
konstruiert, vollsymetrisch, DC Gekoppelt und mit gegentakt-Aufbau
von Signalafang bis zu den Endtransistoren.

Bongiorno hat mit Vorliebe MOSFETs in der Gegentaktendstufe eingesetzt.
Ich besitze und benutze eine SUMO The Ten Endstufe, die ich
wegen durchgebrannten Mosfets reparieren hatte, dann aber auch voll
restauiert habe.

Die Endstufe stellte bei mir alle bisher gehörte Verstärker in den
Schatten. Auflösung und räumliche Abbildung, präzisität
faszinieren mich tagtäglich beim Musikhören.
Selbst ein Krell KSA200 oder ein Nelson Pass Aleph haben nicht die
Transparenz geboten wie der Sumo, von sony denon und co ganz zu 
schweigen.

Gruß!

von Stefan F. (Gast)


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> Auflösung und räumliche Abbildung, präzisität ... Transparenz

Was bedeutet das? Ich habe diese Begriffe schon öfters gelesen, kann 
damit aber nichts anfangen.

von Spannungsteiler (Gast)


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von Spannungsteiler (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Was bedeutet das? Ich habe diese Begriffe schon öfters gelesen, kann
> damit aber nichts anfangen.

Platinenlayout in hocher Auflösung, Gehäuseaufbau mit einen schöner
räumlicher Abbildung, präzise zusammengelötete Schaltung und
ein transparenter Schaltplan als Grundlage fürs Projekt....

vor allem dann Ohren machen, soooo groß wie die Kohlblätter....

:-)

von voltwide (Gast)


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Audiophiles Geschwurbele

Stefan U. schrieb:
>> Auflösung und räumliche Abbildung, präzisität ... Transparenz
>
> Was bedeutet das? Ich habe diese Begriffe schon öfters gelesen, kann
> damit aber nichts anfangen.

Audiophiles Geschwurbele - nichts Schlimmes also.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

ich könnte mal das eine oder andere Schaltbild nachbauen zur 
Untersuchung der Eigenschaften, würde aber aufgrund der vielen 
geäußerten Bedenken lieber nicht die Lautsprecher anschließen, um sie 
nicht zu gefährden.
Danach liegen sie dann als Einzelstück herum....

Warum da keine Doppeltransistoren verwendet wurden, erstaunt mich immer 
wieder.

Wer sich nicht für HiFi interessiert oder akustische Instrumente noch 
nie in echt gehört hat oder generell nur "grob-Hörer"ist, wird die 
Feinheiten einer besseren Stereoanlage gegenüber einer gewöhnlichen 
niemals erkennen können. Ich denke, daß nur auditive Typen diese 
Wahrnehmung haben können. Desweiteren sehe ich Hörempfinden als erlernte 
Fähigkeit an, die zumindest ein Grund-Talent bedingt.

Aber der Hörtest mit der Anlage im Hifi-Laden anno 199X mit Tonabnehmer 
(ja, nur der) der 5kEuro-Klasse und Elektrostaten in beinahe 
Kleiderschrankgröße hinterließ bei der Wiedergabe einer 
180gramm-Pressung einen bleibenden akustischen Eindruck. Die Drähte des 
MC Tonabnehmers wurden vermutlich von Elfen im Morgentau von Hand auf 
den Durchmesser gebracht und von Ameisen gewickelt.


Räumliche Abbildung bedeutet beispielweise:
Man kann genau erkennen bei z.B. 5 Sängern/innen/Gendervarianten, die 
akustisch aufgenommen sind, wo sich ihre Münder befinden und ob sie sich 
bewegen. Ebenso gelingt dies mit Instumenten. Findet man in guten 
Opern-Aufnahmen, Sinfonieorchester, guten Jazz Aufnahmen...
Wer das nicht kennt, hat noch nie Stereo gehört oder immer ignoriert.
Es gibt Verstärker mit so starkem inneren Übersprechen,so daß diese 
Schallquellen niemals punktförmig sind. Stichwort virtuelle 
Schallquellen.

Danke für die Links, ich schaue mal rein. Ein Thema mit weit in die 
Zukunft reichenden Beschäftigungsmöglichkeiten.

Mit freundlichem Gruß

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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Doppel-Transistoren bringen auch nur einen begrenzten Vorteil. Eine 
Offsetspannung im 20 mV Bereich ist für einen Audioverstärker eine 
Drama. Man muss halt nachmessen und ggf. justieren, wenn der Offset zu 
groß wird. Einzelnen Transistoren dicht beieinander sind auch nicht so 
schlecht.

Das Problem bei der Schaltung hier ist, dass da 2 DC Verstärker mehr 
oder weniger parallel sind. Ein Offset zwischen der NPN und PNP 
Eingangsstufe verschiebt den Bias Strom für die nachfolgende VAS. Der 
kann recht hoch oder ggf. auch zu klein sein. Eine Abgleich-möglichkeit 
fehlt hier.

von Bastler (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Eine Abgleich-möglichkeit
> fehlt hier.

Das kann man hinzufügen, wenn mann will und weiss wie.

von nassabtaster (Gast)


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Christian S. schrieb:
> 199X mit Tonabnehmer
> (ja, nur der) der 5kEuro-Klasse

Gab es damals glücklicherweise noch nicht. Und 1kmark hätte niemand 
geschrieben...

Christian S. schrieb:
> Wer das nicht kennt, hat noch nie Stereo gehört oder immer ignoriert.
> Es gibt Verstärker mit so starkem inneren Übersprechen,so daß diese
> Schallquellen niemals punktförmig sind.

Es mag ja sein daß es sooo schlechte Verstärker gibt.

Aber jeder noch so mittelmäßige Verstärker ist gerade bezüglich 
Übersprechen, nicht ansatzweise so schlecht, wie der teuerste 10kdollar 
Tonabnehmer.
Prinzipbedingt - egal ob MM, MC oder lumpiger Kristall, 40db 
Kanaltrennung sind nie drin, schafft aber jeder "Aldi-Verstärker" mit 
links.

Andererseits sind gerade die Techniken die Übersprechen wirkungsvoll 
verringern könnten, Laserabtastung oder aktive Kompensation in  der 
"Haiend" Szene verpönt.
Also doch, klarer Fall von

voltwide schrieb:
> Audiophiles Geschwurbele
:-))

von Stefan F. (Gast)


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> Also doch, klarer Fall von
> Audiophiles Geschwurbele

Aber sowas von.

Lass uns doch mal über linearität und Klirrfaktor diskutieren. Vie viel 
Promille sind für einen "hochwertigen" Verstärker angemessen und wie 
viel Klirrfaktor hat ein hochwertiger Lautsprecher?

Da bekomme ich immer Lachkrämpfe.


Für 30.000 Euro kann ich mir sicher eine beeindruckende Anlage kaufen. 
Und für weitere 300.000 Euro kann ich einen dazu passenden Raum bauen.

Für das selbe Geld kann ich mir auch einige male eine echte Musikkapelle 
bestellen - mehr HiFi geht nicht.

von Marian B (Gast)


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Bastler schrieb:
> Der einzige Vorteil von  Mosfets ist, dass sie kein "thermal
> runaway" haben, aber sonst
> sind sie in fast allen Bereichen unterlegen und ausserdem kosten zu
> viel.

Der Mythos hält sich recht resistent, ist aber komplett falsch. In den 
linearen Regionen haben MOSFETs, genau wie bipolare Transistoren, einen 
negativen Temperaturkoeffizienten (mehr Hitze -> mehr Strom -> mehr 
Leistung -> mehr Hitze). Lediglich im ohmschen Betriebsbereich 
("Rds(on)") haben sie einen positiven Temperaturkoeffizienten (mehr 
Hitze -> höherer Kanalwiderstand -> weniger Strom -> weniger 
Leistung -> *weniger Hitze).

von Lurchi (Gast)


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Die MOSFETs der ersten Generation hatten noch keine Problem mit der 
thermischen Stabilität. Bei den neueren (d.h. noch keine 25 Jahre alt) 
Typen ist das Problem aber eher größer als bei BJTs.

Ein Vorteil der MOSFETs war ihre hohe Geschwindigkeit - zumindest wenn 
der Strom nicht zu niedrig war. Da haben neue Audio BJTs wie 2SC5200 
aber auch aufgeholt.

Der hohe Ruhestrom macht lineare MOSFETs heute wieder uninteressant. Da 
schon eher Klasse D, damit es klein werden kann.

Man muss es mit dem Verstärker auch nicht übertreiben: die 
Standardschaltung ist gut genug. Das gilt auch für die meisten der 
Verstärker ICs. Das schwache Glied in der Kette ist sowieso die 
Lautsprecherbox. Da gibt es mit einer aktiven Frequenzweiche noch ein 
wenig Potential für Verbesserungen. Mit dann 2 oder 3 Verstärkern werden 
Verstärker als IC interessanter.

von verstärker guru (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Das Problem bei der Schaltung hier ist, dass da 2 DC Verstärker mehr
> oder weniger parallel sind. Ein Offset zwischen der NPN und PNP
> Eingangsstufe verschiebt den Bias Strom für die nachfolgende VAS. Der
> kann recht hoch oder ggf. auch zu klein sein. Eine Abgleich-möglichkeit
> fehlt hier.

In der Tat gibt es keine "echte" Common Mode Control Loop für die beiden 
VAS Ströme. Stattdessen wird mit den rechten 2N2222/2902 eine definierte 
Bias Spannung erzeugt und mit den 1k5 der eigentlichen VAS (linkes Paar 
"N2222/2902) zugeführt. Das ganze Gebilde verhält sich wie ein 
Stromspiegel für den VAS Bias current (und wird durch den 22k / 2W 
widerstand definiert).

Die differential mode Austeuerung der VAS kommt von der ersten Stufe.

Das Design ist sehr durchdacht. Das fällt allerdings nicht jedem auf.

von Marian B (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Die MOSFETs der ersten Generation hatten noch keine Problem mit der
> thermischen Stabilität. Bei den neueren (d.h. noch keine 25 Jahre alt)
> Typen ist das Problem aber eher größer als bei BJTs.

Die haben alle prinzipiell das gleiche Problem, aber du hast recht, bei 
frühen lateralen MOSFETs (mit u.a. viel niedrigeren Stromdichten -- 
thermische Stabilität wird durch höhere Stromdichten immer schlechter) 
war es viel weniger ein Problem. Aber insbesondere wer moderne, d.h. 
nahezu ausschließlich vertikale FETs mit sehr hoher Stromdichte, MOSFETs 
im linearen Bereich einsetzt, muss schon sehr genau wissen, was er da 
tut, und wie er das thermisch stabilisiert.

von Bastler (Gast)


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Marian B schrieb:
> Der Mythos hält sich recht resistent, ist aber komplett falsch. In den
> linearen Regionen haben MOSFETs, genau wie bipolare Transistoren, einen
> negativen Temperaturkoeffizienten (mehr Hitze -> mehr Strom -> mehr
> Leistung -> mehr Hitze).

Alle Welt sagt, dass die MOSFETs positiven Temperaturkoeffizient haben 
und deswegen kein "thermal runaway" und keinen "secondary breakdown", 
und nur hier behauptet jemand das Gegenteil. Wem soll ich wohl glauben? 
Natürlich glaube ich dem Rest der Welt.

von Peter D. (peda)


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Bastler schrieb:
> Wem soll ich wohl glauben?

Probiers einfach mal aus.
Gib ne Gatespannung drauf, so das z.B. 50mA fließen und dann staune wie 
schnell der Strom hochpfeift.

Der Hauptvorteil von FETs ist die bessere Überlastfestigkeit, d.h. wenn 
jemand den Ausgang kurzschließt. Daher nimmt man FETs gerne in 
Labornetzteilen.
Heimanlagen haben in der Regel keinen wirksamen Schutz. Daher achte ich 
immer darauf, daß die Lautsprecherkabel festsitzen und keine Litze 
absteht.

von ArnoR (Gast)


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Bastler schrieb:
> Marian B schrieb:
>> Der Mythos hält sich recht resistent, ist aber komplett falsch. In den
>> linearen Regionen haben MOSFETs, genau wie bipolare Transistoren, einen
>> negativen Temperaturkoeffizienten (mehr Hitze -> mehr Strom -> mehr
>> Leistung -> mehr Hitze).
>
> Alle Welt sagt, dass die MOSFETs positiven Temperaturkoeffizient haben
> und deswegen kein "thermal runaway" und keinen "secondary breakdown",
> und nur hier behauptet jemand das Gegenteil. Wem soll ich wohl glauben?
> Natürlich glaube ich dem Rest der Welt.

Hier wird mal wieder alles durcheinander gebracht.

Mosfets haben eingangsseitig (also für Id=f(Ugs)) je nach Arbeitspunkt 
einen positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten. Genauer gesagt 
ist bei kleinen Ugs oder kleinen Drainströmen der Tk positiv (der 
Drainstrom nimmt bei konstanter Ugs mit der Temperatur zu) und bei 
großen Ugs oder großen Drainströmen negativ (der Drainstrom nimmt bei 
konstanter Ugs mit der Temperatur ab). Es gibt einen Punkt mit Tk=0.

Ausgangsseitig ist der TK des ON-Widerstandes (also bei vollkommen 
durchgesteuertem Mosfet) positiv, der ON-Widerstand nimmt grundsätzlich 
mit der Temperatur zu.

von Bastler (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Probiers einfach mal aus.
> Gib ne Gatespannung drauf, so das z.B. 50mA fließen und dann staune wie
> schnell der Strom hochpfeift.

Klingt so als ob du das schon versucht hast, wenn ja und du das wirklich 
beobachtet hast, dann sollte man alle Bücher über MOSFETs umschreiben.

von Homo Habilis (Gast)


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Bastler schrieb:
> Klingt so als ob du das schon versucht hast, wenn ja und du das wirklich
> beobachtet hast, dann sollte man alle Bücher über MOSFETs umschreiben.

Und Du bist Dir wirklich sicher, zu wissen, worüber Du da redest?

von voltwide (Gast)


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Bastler schrieb:
> Peter D. schrieb:
>> Probiers einfach mal aus.
>> Gib ne Gatespannung drauf, so das z.B. 50mA fließen und dann staune wie
>> schnell der Strom hochpfeift.
>
> Klingt so als ob du das schon versucht hast, wenn ja und du das wirklich
> beobachtet hast, dann sollte man alle Bücher über MOSFETs umschreiben.

Faktisch falsch, dafür aber sehr rechthaberisch!

von Bastler (Gast)


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Homo Habilis schrieb:
> Und Du bist Dir wirklich sicher, zu wissen, worüber Du da redest?

Ja, ich weiss worüber ich rede. Ich habe nur Verdacht, dass du keine 
Ahnung hast worum es geht. Oder du willst mich verunsichern und in die 
Irre fuhren, und ich hasse wenn jemand das tut. Solche Leute halte ich 
für Feinde und mit Feinden habe kein Mitleid.

von Bastler (Gast)


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Homo habilis ist eine ausgestorbene Art der Gattung Homo. Alle bislang 
als Homo habilis bezeichneten Funde stammen aus ostafrikanischen 
Gesteinsschichten.

Einer ist noch geblieben, jetzt ist klar warum die ausgestorben sind.

von Homo Habilis (Gast)


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Bastler schrieb:
> Homo habilis ist eine ausgestorbene Art der Gattung Homo.

Na klar. Ich bin der letzte meiner Art, alle anderen längst tot. 
(Komisch, wo ich doch noch viel dümmer bin, als die waren.)

Und Du bist die Verkörperung von Bob der Baumeister, bloß drei-(äh... 
vier-)dimensional.

Was der "Ratgeber" ist, darüber läßt sich kaum streiten.

Ratgeber schrieb im Beitrag #4882878:
> Er hängst sich in Diskussionen, nur um zu zündeln.

Das stimmt ganz einfach nicht. Akkurat sowas (#) gehört nicht zu meinen 
Wesenszügen - gehörte es noch nie.

Wenn Du das tatsächlich so erlebt und verstanden hast, dann hast Du mich 
(im Normalfall) mißverstanden.

(Ausnahmen bestätigen die Regel - auch ich bin nicht vor "Ausrutschern" 
gefeit. Jedoch bin ich bereit (meistens - wenn zur Einsicht fähig...), 
diese konkreten Fehler dann zuzugeben.)

[(#) "Hinterhältige Beeinflussung", welche Du mir hier ganz 
offensichtlich, und implikativ auch noch als einziges Motiv zu 
schreiben, unterstellst. Obwohl Du sie selbst schon ausführst...

So dermaßen falsch, wie Du damit liegst, fühle ich mich persönlich gar 
nicht angegriffen... aber dieser Dein Versuch der hinterhältigen 
Beeinflussung sollte nicht "ungestraft" bleiben.]

Bitte führe konkrete Beispiele an.

Da hier im Thread unpassend: Mach doch im Offtopic einen Thread dazu 
auf, wenn es Dir schon so wichtig ist, mich und meine Beiträge 
(verallgemeinert) zu diskreditieren. (M.A.n. zumindest in Bezug auf 
diese Anschuldigung völlig unberechtigt.)

Ich nehme gerne zu jeder einzelnen Anschuldigung Stellung (bitte aber 
"der Reihe nach"), und reiche keine "Beschwerde" bei der Moderation ein, 
solange die Diskussion sachlich bleibt. Und man sich gegenseitig bemüht, 
verständlich und klar zu argumentieren.

Das ist weit mehr, als Du von den meisten anderen Usern erwarten 
könntest.
Also los, Du (vermeintlich sehr "guter") "Ratgeber". Volle Erlaubnis.

(Ich fürchte aber stark, Du scheust eine argumentative Diskussion. Denn 
sonst hättest Du nicht diesen "Angriff von hinten" gestartet.)

MfG, herzlichst, Dein "Vormensch"


Homo Habilis

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Hört auf, wie die kleinen Kinder zu streiten.

@Bastler:

Bastler schrieb:
> Alle Welt sagt, dass die MOSFETs positiven Temperaturkoeffizient haben
> und deswegen kein "thermal runaway" und keinen "secondary breakdown",
> und nur hier behauptet jemand das Gegenteil. Wem soll ich wohl glauben?
> Natürlich glaube ich dem Rest der Welt.

Wie Marian und Arno bereits geschrieben haben, hängt das Vorzeichen des
Temperaturkoeffizienten von Id davon ab, in welchem Bereich der Mosfet
betrieben wird.

Das angehängte Diagramm aus dem Datenblatt des IRF640 zeigt Id in
Anbhängigkeit von Ugs bei festem Uds (50V) für zwei verschiedene
Temperaturen (25°C und 175°C). Die beiden Kurven schneiden sich bei
Ugs=6,3V. Rechts von diesem Schnittpunkt ist der Temperaturkoeffizient
von Id negativ, links davon positiv.

Der ohmsche Bereich des Mosfet liegt vollständig innerhalb des Bereichs
mit negativem Temperaturkoeffizienten von Id, d.h. im Schaltbetrieb (der
typischen Anwendung von Leistungsmosfets) ist auch bei mehreren parallel
geschalteten Mosfets kein thermal Runaway zu befürchten.

Beim vorliegenden Audioverstärker werden die Mosfets jedoch im
Abschürbereich betrieben. Gelangen sie sehr tief in den Abschürbereich,
was bei einem solchen Verstärker oft und auch über einen längeren
Zeitraum hinweg geschieht, wird der Temperaturkoeffizient von Id
positiv, so dass genauso wie beim Bipolartransistor die Gefahr des
thermal Runaway besteht, wenn schaltungstechnisch keine geeigneten
Gegenmaßnahmen ergriffen werden.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

kleine Korrektur:

Tonabnehmerdraht von Elfen bei Mitternachtssonne auf Duchmesser 
gezogen....



Schon erstaunlich, wie das Thema Musikwiedergabe die Leute polarisieren 
kann. Und nur weil Hörempfinden keine nach außen übertragende 
Schnittstelle hat. Im Hirnkasten entsteht erst das Hören dessen, was die 
beiden Spektrumanalysatoren liefern.

Und wenigstens einer findet an dem Schaltbild etwas Gutes, wie z.B. den 
22k Ohm 2Watt-Widerstand.

Jedenfalls der mit den alten Mosfets aufgebaute A-Verstärker kommt so in 
mehr als 30 Minuten auf Betriebstemperatur. Allerdings mit schön großen 
Kühlkörpern. Er hat auch diese doppelten Differenzverstärker, BF469, 
BF470.
Im angefügten Bild die AB-Variante. Die A-Variante hat niedigere 
Betriebsspannung und einige abgeänderte Werte, sieht aber genauso aus. 
Habe das Bild eben gerade nicht da.

Das Schaltbild Stochino werde ich irgendwann mal aufbauen. Ist in 
Planung. Erstmal müssen die Teile da sein.

mit freundlichem Gruß

von oldeurope O. (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> genauso wie beim Bipolartransistor die Gefahr des
> thermal Runaway besteht

Das ist ja eine ganz dolle Nummer, dass die Temperatur-
abhängigkeit mit der Drain-Source-Spannung auch noch ihr
Vorzeichen ändert.

Ich mag die MOSFET-Endstufen im linearbetrieb auch
deshalb nicht, weil die MOSFETs gerne mal halb defekt
sind. Auch neu-defekt durch falsches Handling.

Anscheinend sterben da nach und nach einige
MOSFET-Zellen (?) was sich beispielsweise als Gate-Source
Widerstand beim durchmessen zeigt.
So ein Verstärker funktioniert mit dem Fehler durchaus
eine ganze Zeit lang.

Man schafft man sich da zusätzliche Probleme die ein
BJT-Verstärker gar nicht kennt.

LG
old.

von Bastler (Gast)


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Mir gefählt dieser Stochino Verstärker überhaupt nicht. Viel zu 
kompliziert und ich glaube, dass der Sound wird nicht so toll. Weil die 
IRF MOSFETs halt nicht für audio sind. Ausserdem sind 4 BD139 
nebeneinander auch zu viel.Das kan man besser machen.Alles in allem 
glaube ich, dass dieser Verstärker eine Verschwendung von Zeit und 
Resourcen ist.

von Bastler (Gast)


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Verschiedene Leute sagen was anderes über MOSFETS.
Randy Slone in seinem Buch sagt folgendes:

Advantages of L-MOSFETs
1. When supplying significant drain currents, L-MOSFETs take on a 
negative temperaturecoefficient, automatically limiting drain current as 
the case temperature increases. Thermalrunaway is impossible, and VBIAS 
temperature tracking is not necessary.
2. L-MOSFETs are immune to secondary breakdown, thus increasing 
reliability expectations significantly.
3. L-MOSFETs are much more rugged and forgiving; they are very difficult 
to accidentally destroy. Unlike bipolar devices, rail fuses will protect 
L-MOSFETs, because they can literally pass hundreds of amps for short 
durations without destructive effects. The only reason I incorporate
short-circuit protection circuits in the following amplifier designs is 
to eliminate the inconvenience of replacing rail fuses if an accidental 
short or overload condition develops (after all, consumers aren’t 
supposed to open the enclosures of modern solid-state equipment).
4. L-MOSFETs are primarily voltage devices, requiring almost negligible 
gate currents, which results in simpler output stage designs and less 
loading effects on the voltage amplifier stage.
5. L-MOSFETs are immune to switching distortion (there are no inherent 
charge-storage effects).
6. In the event of an L-MOSFET failure (which is rare), the failure is 
usually soft. Consequently, LMOSFET
amplifiers are less susceptible to collateral damage resulting from 
output device failure.
7. The required VBIAS accuracy for L-MOSFET amplifiers is less critical.
8. L-MOSFETs have a much wider bandwidth capability.

Disadvantages of L-MOSFETs
1. L-MOSFETs require higher quiescent bias currents for optimum 
performance, resulting is slightly poorer efficiency. Also, the RDS(ON) 
resistance is higher than their bipolar counterparts, adding an
additional measure of inefficiency.
2. The VGS parameter is slightly higher for L-MOSFETs than the 
comparable VBE parameter for bipolar transistors, which places a little 
more of the signal within the crossover region, adding to overall 
distortion levels.
3. The transconductance (i.e., gain factor) of L-MOSFETs is low, 
resulting in poorer inherent linearity.
4. The cost of L-MOSFETs is about two to three times higher than 
comparable BJT devices.

With all variables being equal, you can expect a well-designed L-MOSFET 
audio power amplifier to be a few millipercent higher in THD 
performance. For example, a high-performance LMOSFET amplifier might 
measure 0.006% THD, in contrast to an equivalent emitter-follower BJT 
amplifier that measures 0.004% THD, or an equivalent 
complementary-feedback BJT amplifier that
measures 0.002% THD (all evaluated at 1-kHz fundamentals and 0-dB 
levels). However, the MTBF(mean time between failure) rate of an audio 
power amplifier with an L-MOSFET output stage design will easily be five 
times better than BJT equivalents (probably closer to ten times better 
than
complementary-feedback designs).

von Homo Habilis (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> Hört auf, wie die kleinen Kinder zu streiten.

War meine Reaktion etwa kindisch?

Ich bin (wie sehr wahrscheinlich auch Du) der Meinung, daß solche 
Scharmützel weder hier im Forum, noch im sozialen Umgang allgemein, 
angebracht sind.

Aber eröffne doch mal Deine (eine "angemessene") Reaktion auf ein 
öffentliches Runtermachen Deines Nicks (ich benutze diesen praktisch 
immer), sowie der Motive und des Inhalts all Deiner Beiträge hier. (!)

Ich bin ja sehr für Höflichkeit und Zurückhaltung (und ja, das wäre bei 
einer tatsächlichen Suche nach meinen Beiträgen wohl ersichtlich), 
aber hier ist es mit Ignoranz nicht getan - und Du weißt, warum.

Also bitte: Erleuchte mich.

von oldeurope O. (Gast)


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Bastler schrieb:
> Ausserdem sind 4 BD139
> nebeneinander auch zu viel.

Die sind hintereinander und so wie gezeichet,
auch noch gesperrt.

Ich kann mir vorstellen, dass jeder BD
thermisch an einem IRF montiert wurde.


LG
old.

von Bastler (Gast)


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MAKE TUBES G. schrieb:
> Ich kann mir vorstellen, dass jeder BD
> thermisch an einem IRF montiert wurde.

Für was braucht man sie überhaupt? Habe noch nie so was gesehen.

von oldeurope O. (Gast)


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Bastler schrieb:
> Für

Temperaturkompensation. Verbinde mal die
Basis mit dem Collector statt mit dem Emitter.
Dann wird ein Schuh draus.

LG
old.

von Bastler (Gast)


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Dann sollte man jeden BD thermisch an einem IRF montieren, sonst wird 
nur ein BD ausreichen.

von Bastler (Gast)


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Ausserdem brauchen MOSFETs keine so genaue Temperaturkompensation.

von Homo Habilis (Gast)


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Ratgeber schrieb im Beitrag #4883891:
> SCNR

Verzieh Dich in Dein Schlammloch, Du linke Drecksbazille.

von Homo Habilis (Gast)


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Homo Habilis schrieb:
> Verzieh Dich in Dein Schlammloch, Du linke Drecksbazille.

Oh, Verzeih:

"SCNR"

DFW

von R. M. (Gast)


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Bastler schrieb:
> MAKE TUBES G. schrieb:
>> Ich kann mir vorstellen, dass jeder BD
>> thermisch an einem IRF montiert wurde.
>
> Für was braucht man sie überhaupt? Habe noch nie so was gesehen.

Wenn man den TK von 4 Basis-Emitterstrecken kompensieren muss (bipolare 
Komplementärendstufe mit 2 Darlingtons) ist es üblich, einen solchen 
Transistor, mit einem 4:1-Spannungsteiler an der Basis zu versehen. Hat 
nebenbei den Charme, das man den Ruhestrom feinfühlig einstellen kann 
und verbraucht nebenbei weniger Platz auf dem Kühlkörper. Da die hier 
verwendeten Mosfets, wie bereits bemerkt, aber einen abweichenden 
Temperaturgang haben ist das aber hier nicht so stimmig. Zusätzlich 
kommt hier ja noch die feste Referenzspannung vom TL431 dazu.
mfG

von Spannungsteiler (Gast)



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Christian S. schrieb:
> Das Schaltbild Stochino werde ich irgendwann mal aufbauen. Ist in
> Planung.

Hey Chris, ich begrüße dein Vorhaben ausdrücklich!!! Bitte bleibe dran 
an diesem Thread und informiere uns über Dein Vorankommen!

Finde die Stochino Schaltung sehr spannend. Die Spannungsquelle
mit 4xBD als Dioden geschaltet, wird unmittelbar neben oder auf
die Mosfets montiert. Diese Variante von Uq gewährleistet eine
gut brauchbare Temperaturkompensation für die Ruhestromeinstellung.

Als Mosfets werden die IRF640 angegeben. Ich würde eher den
Leistungs-MOSFETs Variante TO-247AC 200V 20A IRF240, praktisch
den größeren Bruder vorschlagen.
Problematisch ist bei den Audio-Ausgangsstufen der Linearbetrieb
der Mosfets. Diesbezüglich verweise ich auf folgende Quellen:

http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ApplicationNote_Linear_Mode_Operation_Safe_Operation_Diagram_MOSFETs-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=db3a30433e30e4bf013e3646e9381200

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8199-D.PDF

https://www.eeweb.com/blog/fairchild_semiconductor/practical-considerations-of-trench-mosfet-stability

Ich habe selber mit verschiedenen Typ Mosfets in Endstufen 
experimentiert
und zum Ergebnis gelangt, dass die grössere Gehäuse-Typen stabiler
laufen als die TO220 Varianten.
Parallelschalten der Dinge ist quasi Pflicht. 2 oder besser 4 Paare
in der Endstufe verwenden.

Die DC-Offset Einstellung ist verhältnismäßig einfach zu realisieren
indem im Differenzglied der einer Emitterwiderstand regelbar gemacht 
wird.
Außerdem sorgt das 200R+1nF RC Glied als Brücke zw. Diff-Paar Emitter
Zweigen für gewissen Stromausgleich.

Nehme ddiese Seite genau unter die Lupe;
http://www.angelfire.com/sd/paulkemble/sound8c.html

Wie Stochino es auch empfählt, die Endstufe braucht keine Stabilisierte
Versorgung, aber die Vorstufe wird komplett mit etwa 6-bis-10V mehr
Stabilisierten Spannung versorgt. Der Aufwand ist wirklich nur minimal!

Nicht nur die Differenzpaare danken es, sondern die Mosfet werden
beim bedarf Vollausgesteuert.

Beachte die SOA beim Mosfets, insbesondere der DC-Betrieb ist wichtig.
Meiner Erfahrung nach vertragen die IRF240 beim +-50V UDS einen
Dauerruhestrom von Max 250mA. Ordentliche Kühlung vorausgesetzt.
Das Problem ist natürlich die heiß-diskutierter Thermischer-weglauf!!
 Er ist unter bestimmten Ugs negativ, über den ZTC Punkt positiv!
(The Zero Temperature Coefficient (ZTC).
Deshalb muss man den Ruhestrom Sorgfältig eher niedriger halten, dafür
aber mehrere Mosfets paralellschalten......

von Spannungsteiler (Gast)


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Falls noch nicht erfolgt, hier ist die Originalschaltung und
Beschreibung ;

http://www.abcelectronique.com/forum/attachment.php?attachmentid=28431

weiterführende Literatur;

www.edn.com/Pdf/ViewPdf?contentItemId=4397177

http://www.superlinear-amplifier.it/?page_id=5

http://www.superlinear-amplifier.it/wp-content/uploads/2014/11/DOC00002.pdf

von Bastler (Gast)


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Alles klar, ein MOSFET kann unter bestimmten Umständen thermal instabil 
werden. Aber das passiert nur wenn er nicht in der SOA Region betrieben 
wird.
Das war auch zu erwarten, gegen zu viel Strom und Spannung hält nichts.

von Homo Habilis (Gast)


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Ratgeber schrieb im Beitrag #4884000:
> Ich sag Dir was: Das liest sich manisch-depressiv.

Wie bestürzend - aber ich glaube Dir natürlich. Hab grad den Notruf 
gewählt, hoffentlich dauert´s nicht lang.

Ratgeber schrieb im Beitrag #4884000:
> Aber schön, daß Du
> die Maske hast fallenlassen.
>
> Laß Dir eine Öse auf den Kopf löten, dann...

...fällt mir diese ominöse Maske auch zukünftig nicht mehr so leicht 
runter, wie mit dem offenen Haken bisher. Ich dachte eigentlich, die 
hält ganz gut... muß an der gebeugten Körperhaltung nach dem Tiefschlag 
gelegen haben.

Herzlichen Dank für Deinen - wie immer - ausschließlich wohlmeinenden 
Rat, Du freigiebiger Geber, Du. (Klingeling...) Ah, da ist der 
Gummiwagen. Muß weg.

------------------------------------------------------------------------ 
-

Bastler schrieb:
> Aber das passiert nur wenn er nicht in der SOA Region betrieben
> wird.

Nein, es ist eben leider nicht so einfach. Bitte lies noch mal ab:

Beitrag "Re: Audio-Endestufe - bitte um Erklärung der Funktion einer Teilschaltung"

Es geht drum, daß ab einem bestimmten Punkt im Abschnürbetrieb sich das 
Vorzeichen des Koeffizienten ändert. Damit wandert die Stabilität 
sozusagen von "mehr als stabil" (wenn man das sagen darf), über den 
Schnittpunkt, dort wäre es "exakt stabil", bis hin zur anderen Seite, 
dort "läuft es thermisch davon".

Und das ausdrücklich_ auch _innerhalb der DC-SOA-Kurve.

von Homo Habilis (Gast)


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Homo Habilis schrieb:
> dort wäre es "exakt stabil"

(noch) exakt stabil, da der Koeffizient grade dort 0 ist.

von Spannungsteiler (Gast)


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Zitat aus AND8199D ON-Semi;

The implication is that when you are controlling the FET
with a gate-to-source voltage below the inflection point,
thermal runaway can occur. When one cell or a small group
of cells becomes hotter than the surrounding cells, they tend
to conduct more current. This situation, in turn, creates more
heat, which allows more current to flow. These cells can pull
a large amount of current and, if not limited in time, can
cause the device to fail.
This situation is similar to the well-known phenomenon
of secondary breakdown that occurs in bipolar transistors
except that a bipolar junction transistor is a single device,
and you can take steps to avoid its destruction. A power
MOSFET contains thousands of parallel devices that are
internal to the die, and you cannot individually protect them.
If hot spots occur, the SOA characteristics of the heavily
conducting cells differ greatly from those of the marginally
conducting cells.

von Lurchi (Gast)


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Bei den speziellen lateralen MOSFETs hat man weniger Problem. Die sind 
aber heute ausgesprochen selten und teuer. Bei der Geschwindigkeit hat 
man auch keinen Vorteil mehr gegenüber BJTs. Also in der Summe fast kein 
Vorteil mehr, außer der ggf. einfacheren Strombegrenzung über 
Zenerdioden, die eventuell mit alten MOSFET Typen unter günstigen 
Bedingungen ausreichen könnte.

Bei den heute zu findenden vertikalen MOSFETS wie IRF640 / IRFP240 und 
ähnlichen ist man in den Verstärkern immer im Bereich des negativen TK 
und damit der potentiellen Instabilität, wenn man nicht kompensiert.

Problem mit Thermischer Instabilität kann man gleich mehrfach haben:
1) innerhalb eines MOSFETs - daher die oft ungünstige SOA kurve bei 
modernen MOSFETs. Ggf. fehlt die DC kurve gleich ganz.
2) zwischen MOSFETs die parallel arbeiten sollen. Hier brauch man i.A. 
größere Ausgleichswiderstände als bei BJTs und muss die MOSFETs 
selektieren auf etwa gleiche Gatespannung.
3) beim Ruhestrom der Endstufe - hier gilt es den Ruhestrom gegen 
weglaufen zu stabilisieren. Ggf. muss man einen Temperaturabhängigen 
(etwa Dioden) und einen Stabilen Teil (z.B. TL431) abzugleichen.

Die aus dem Elektor kopierte Schaltung oben noch deutlich schlimmer mit 
dem Offset der 2 Differenzstufen: da ist der Ruhestrom der VAS Stufe 
echtes Lotteriespiel. Das könnte vom Klasse B bis Rauchzeichen gehen.

von Bastler (Gast)


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Für was sind dann diese MOSFETs gut? Mit bipolaren Transistoren hat man 
weniger Probleme.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

es zeichnet sich immer wieder ab, da erstmal keine Lautsprecher 
anzuschließen, die etwas Wert sind. Vom Selektieren war bei den 
Amp-Gurus schon öfter die Rede. Danke für die Links.


Wo gibt es eigentlich diese Aluwinkel auf denen man die Transistoren so 
schön aufreihen kann, bevor man den großen Kühlkörper anschraubt?


Können sich bitte die Herrschaften in einem anderen Thread austoben und 
sich von dem von mir gestarteten fern halten? Ist euch das nicht 
peinlich, wenn gelöscht werden muss?


Mit freundlichem Gruß

von Homo Habilis (Gast)


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Bastler schrieb:
> Mit bipolaren Transistoren hat man weniger Probleme.

Das ist natürlich schon richtig. Hält aber viele nicht davon ab.

Man kann sogar noch weiter gehen:

Es gibt (ohne Audiophilität, rein nach den Meßergebnissen) keinen 
"schlagenden" Grund, nicht alle Lautsprecher mit bipolaren Gainclones 
(obwohl die meist Quasi-Komplementär sind) für Mitten und Höhen, und 
Klasse D für den Baß, auszustatten (Bi- oder Tri-Amped).

Das bringt eigentlich mehr, als ein teurer Amp, der von den Speakern 
noch durch eine (oft mit vielen Kompromissen konstruierte) passive 
Weiche getrennt ist. Und diese einzelnen Amps... könnte man heutzutage 
natürlich auch mit passenden Schaltnetzteilen speisen.

Könnte.

von Homo Habilis (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Können sich bitte...

Sorry, Christian. Ich schreib nix mehr in der Richtung.

von Homo Habilis (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Wo gibt es eigentlich diese Aluwinkel auf denen man die Transistoren so
> schön aufreihen kann, bevor man den großen Kühlkörper anschraubt?

Ich beziehe meine Alu(winkel)profile meist vom Ortsansässigen 
Eisenwarenhandel. Der hat einen riesigen Katalog, auch für 
"Sonderfälle".

Sowas gibt´s doch aber sogar in der Bucht tausendfach - nur muß man da 
eventuell suchen.

Baumärkte haben die auch, aber die Auswahl der Maße ist stark 
beschränkt.

Zu empfehlen wäre auch, wenn man sie ohne viel Tamtam kriegt, schwarz 
eloxierte Aluwaren zu bevorzugen. Die strahlen die Hitze besser ab.

von Peter D. (peda)


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Christian S. schrieb:
> Wo gibt es eigentlich diese Aluwinkel auf denen man die Transistoren so
> schön aufreihen kann, bevor man den großen Kühlkörper anschraubt?

Fischer Elektronik hat ne große Auswahl an Strangkühlkörpern bis zu 1m 
lang. Da ist entweder eine Nut für M3 Schrauben drin oder für 
Haltefedern. Man kann somit die Transistoren beliebig aneinander reihen.

http://www.fischerelektronik.de/home/

von oldeurope O. (Gast)


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Bastler schrieb:
> Für was sind dann diese MOSFETs gut? Mit bipolaren Transistoren hat man
> weniger Probleme.

Schaltbetrieb.

Alternativ gibt es ja noch Röhren.
+Kein Kühlkörper
+Keine SOA Einschränkung
+Arbeiten erst bei Anlegen der Heizspannung
(Wichtig beim Basteln.)
+Keine Temperaturdrift
+Elektrisch sehr robust
+Keine ESD-Probleme beim Einbau
.
.
.

LG
old.

von Bastler (Gast)


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MAKE TUBES G. schrieb:
> Alternativ gibt es ja noch Röhren.

Ja, aber leider zu teuer, zu gross und nicht sparsam. Ausserdem kurze 
Lebensdauer, und es gibt noch andere Probleme. Röhren sind 
Vergangenheit.
Zukunft ist galliumnitrid transistor.

http://www.pro-physik.de/details/news/1117533/Galliumnitrid_-_neues_Material_fuer_die_Leistungselektronik.html

von Spannungsteiler (Gast)


Angehängte Dateien:

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Christian S. schrieb:
> Das Schaltbild Stochino werde ich irgendwann mal aufbauen. Ist in
> Planung. Erstmal müssen die Teile da sein.

Gibt es schon Vorankommen bei Dir?
Würden mich deine Erfahrungen (und Arbeit) sehr interessieren!

Eine weitere Schaltung zum studieren ist angehängt :-))

Gruß!

von Audiomann (Gast)


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Nettes Dokument! Wo hast Du das denn aufgetrieben?

von Spannungsteiler (Gast)


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:-) ,hmmm, ja, ich fand das Öffnen diesen Threads eigentlich aus
dem Grund angenehm, weil es sich hier jemand meldete der mehr über
die stochino Konzept erfahren wollte und nicht einfach oberflächlich
"nur" irgendeine Schaltung nachbauen Vorhatte.

ich beschäftige mich hobbymäßig auch mit verschiedenen Audio
Schaltungsvarianten, die ich Teilweise nicht komplett durschaue und
wo ich etwas Gehirnschmalz einsetzen muss, um von den
akademischen Schulausbildungstheorien etwas abstand nehmend die
Genialität des Autors wahrnehmen zu können :-))

...schau mal hier weiter;
http://www.keith-snook.info/wireless-world-magazine/wireless-world-articles.html

von Spannungsteiler (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Kleiner Kommentar zum Verstärker: Diesen nachzubauen dürfte schon ein
> recht aufwändiges Projekt darstellen aufgrund der hohen Spannungen und
> der Notwendigkeit, die 55V den Vorstufen geregelt anbieten zu müssen.
> Hinzu kommt natürlich noch die Schutzschaltung für die Lautsprecher. Die
> Teile selbst, mal abgesehen von den FETs und den erforderlichen
> Kühlkörpern sind eher vernachlässigbar billig.

Wie ist der Stand Christian ?
Weitergekommen.....,nachgebaut.....,aufgegeben ?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

die End-Transistoren und diverse andere Kleinigkeiten fehlen noch. Bin 
zwischenzeitlich nicht mehr zum Bestellen gekommen. Nunja, es wird 
wieder so ein Projekt, das mehrere Anläufe braucht.

Ein paar kleinere Amp-Versuchsschaltungen habe ich aufgebaut, die an 
Dummy-Lasten ein paar Watt abgeben. Z.B. mit 
Dreifach-Darlington-Ausgangsstufe, einfachem und symmetrischem 
Differenzverstärker, ein-oder zwei VAS, mit und ohne Stromspiegel am 
Diffamp. Funktionieren alle und lassen sich noch als Sinusgeneratoren 
zweckentfremden. Aber sie haben natürlich alle deutliche Offsetspannung, 
wie zu erwarten war. Eine aktive Regelung wäre da nützlich.

Mit Kaskode habe ich noch keine aufgebaut.

Was fehlt, ist der große, der viel Aufwand macht und gescheite 
Endtranstistoren hat.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Spannungsteiler (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Nunja, es wird
> wieder so ein Projekt, das mehrere Anläufe braucht.

Hmmm, Danke, habe gehofft dass ich hier schon Deine neue Erkenntnisse
lesen kann :-)

PS: Bin zur Zeit bei einem Passlab-Clone Projekt, wobei ich sehr
auf den "Klang" zum testen fixiert war.
siehe; Beitrag "Passlab Clone Aleph M(J) Störungen am Ausgang"

Im Endeffekt bedeuten mir die Experimente eine Art Grundlagenforschung!
Bin nicht mehr mit Meinungen anderer zufrieden, ich will es
aus erster Hand erfahren was Sache ist. Und die entscheidende
Messgeräte sollen dabei meine eigene Ohren sein....
:-)

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