Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vorverstärker: Miller Kompensation an gefalteter Kaskode nach Bob Cordells Vorschlag für LSK489


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von Gast R. (frontrunner)


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Hallo Fachleute!

folgende Vorverstärker Schaltung findet man als Anwendungsbeispiel für 
den N-Channel JFet LSK489, siehe "Discrete JFet Amplifier.png". Im 
Internet zu finden unter "LSK489 Application Note" von Bob Cordell.

Es handelt sich um eine JFet Verstärkerschaltung ohne Gegenkopplung mit 
einer gefalteten Kaskode und einem Diamond Buffer als Ausgangsstufe. Der 
Verstärkungsfaktor von 10 ist über R14 eingestellt.

Ich möchte diese Schaltung auf Gegenkopplung und einem 
Verstärkungsfaktor von 1,55 umändern. Zu sehen unter "Gegengekoppelte 
Version.PNG".

Jetzt frage ich mich wie man hier am besten Kompensiert?

Mit meinen Douglas Self Buch Kenntnissen komme ich nicht weiter... Die 
übliche C-Miller Kompensation über den Spannungsverstärkungstransistor 
(VAS) kann ich nicht anwenden.

Wie kompensiert man am besten diese Schaltung?

von ArnoR (Gast)


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Juergen R. schrieb:
> Jetzt frage ich mich wie man hier am besten Kompensiert?

Du schaust dir den Leerlauffrequenzgang an und ermittelst den Knoten an 
dem der erste Pol entsteht. Dann überlegst du, wieso der da entsteht und 
verstärkst die Ursache mit externen Bauteilen.

Ich denke, der Hochimpedanzknoten Kollektoren Q3/Q6 ist naheliegend. 
Eine kapazitive Last zu einem festen Potential sollte gehen.

von Helmut S. (helmuts)


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Ich würde sagen probier das mal so wie im Bild.

von Gast R. (frontrunner)


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Anbei die simulierten THD-20-Werte für zwei Kompensationsvarianten.

von ArnoR (Gast)


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Juergen R. schrieb:
> Anbei die simulierten THD-20-Werte für zwei Kompensationsvarianten.

Und was soll uns das sagen? Der Klirrfaktor ist kein Maß für die 
dynamische Stabilität der Schaltung.

von Gast R. (frontrunner)


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Schon richtig die Stabilität ermittle ich indem ich den Kreuzungspunkt 
zwischen der Open Loop Schleife und der Closed Loop Schleife bestimme. 
Die Phasenverschiebung sollte bei dieser Frequenz ein passables "Phase 
Margin" ergeben. 60° wären hier ein sehr guter Wert.

Wenn das bei beiden Kompensationsvarianten erfüllt ist kann ich im 
Vergleich die THD-Verzerrungswerte zur Beurteilung heranziehen. Leider 
ist dieses Phase-Margin abhängig von der Größe des Kompensationswertes. 
Demzufolge müsste ich für jeden Kompensationswert das Phasemargin 
ermitteln.

Hier ist es einfacher erstmal das Phasemargin zu vernachlässigen und 
dann beim optimal ermittelten THD-20-Wert das Phasemargin zu ermitteln. 
So habe ich das in bislang durchgezogen. Man kann dann immer noch eine 
Anpassung vornehmen und einen höheren Wert wählen....

von ArnoR (Gast)


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Juergen R. schrieb:
> Leider
> ist dieses Phase-Margin abhängig von der Größe des Kompensationswertes.

Natürlich.

> Demzufolge müsste ich für jeden Kompensationswert das Phasemargin
> ermitteln.

Das dauert mit einer parametrischen Analyse in Spice nur Sekunden.

Juergen R. schrieb:
> Hier ist es einfacher erstmal das Phasemargin zu vernachlässigen und
> dann beim optimal ermittelten THD-20-Wert das Phasemargin zu ermitteln.

Dich interessiert also vor allem ein THD-20-Wert (was ist das 
eigentlich?) und nicht die Stabilität der Schaltung?

von Gast R. (frontrunner)


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Nein mich interessiert nicht allein der THD-20 Wert. Der THD-Wert gibt 
grob gesagt die Abweichung vom Sinusverlauf an.
Wenn ich mit allen Simulationen durch bin und zum Platinen-Layout 
übergehe wurden folgende Berechnungen durchgeführt:
Phase Margin, Rausch-Analyse, Rechteckanalyse, AC-Analyse, THD-20 und 
THD-1 Werte und ein Belastungs-Test von unterschiedlichen reaktiven 
Lasten.

Jetzt hast Du mich neugierig gemacht?
Wie kann ich parametrisiert das Phase Margin von LTSpice errechnen 
lassen?

von ArnoR (Gast)


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Juergen R. schrieb:
> Der THD-Wert gibt grob gesagt die Abweichung vom Sinusverlauf an.

Das weiß ich. Ich fragte nach THD-20. Ist das bei 20kHz gemessen?

Juergen R. schrieb:
> Wie kann ich parametrisiert das Phase Margin von LTSpice errechnen
> lassen?

LTSpice ist nicht mein Fall, vielleicht sagt dir der LTSpice-Profi 
Helmut was dazu.

von Gast R. (frontrunner)


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ja, hätte bei THD-1 und THD-20 "kHz" hinzufügen sollen. Das war 
missverständlich.

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Jürge,

> Wie kann ich parametrisiert das Phase Margin von LTSpice errechnen
> lassen?

In LTspice gibt es .measure Anweisungen. Mit denen kann man Signalwerte 
messen. Die Ergebnisse stehen dann im Log-file.
Mit Rechtsklick im Log-file kann man diese Werte plotten.

Gruß
Helmut

: Bearbeitet durch User
von Gast R. (frontrunner)


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Werde ich ausprobieren!!

Besten Dank!!

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Juergen R. schrieb:
> Anbei die simulierten THD-20-Werte

Alles ab 0,0 ist unrealistisch und nicht hörbar,
weil das im "Sonstigen Klirr" unter geht.

Variante 1 ist eine Gegenkopplung,
Variante 2 ein Herunterbelasten.
Welche Du wählst, hängt davon ab, welche
"Philosophie" Du beim Verstärkerbau verfolgst.

Eine Gegenkopplung bringt Dir in der Regel bessere
Zahlenwerte. Wenn es Dir auf die Zahlenwerte-Show ankommt,
ist doch klar was Du tun musst.

Zur Diskussion wäre es hilfreich in der Simu die
Nummerierung aus der Schaltung zu übernehmen.

Juergen R. schrieb:
> Diamond Buffer

Sehe ich da nicht mehr.
Was sagt LTspice dazu? asc?


LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Gast R. (frontrunner)


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Dem Eröffnungsthread sind zwei Schaltungen beigefügt. Hier siehst du die 
komplette Schaltung inklusive Diamond "Buffer" in der Ausgangsstufe.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Aus der W. schrieb:
> Zur Diskussion wäre es hilfreich in der Simu die
> Nummerierung aus der Schaltung zu übernehmen.

Juergen R. schrieb:
> Dem Eröffnungsthread sind zwei Schaltungen beigefügt.

Rechte Maustaste auf den Bauteilbezeichner.
Dann kannst Du die Bezeichnung aus der Schaltung in
die Simu übernehmen.
Wenn Du dazu zu keine Lust hast, mache ich das für Dich.
Du müsstest dann aber mal die asc anhängen.

LG
old.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Aus der W. schrieb:
> Juergen R. schrieb:
>> Diamond Buffer
>
> Sehe ich da nicht mehr.
> Was sagt LTspice dazu? asc?

Da von frontrunner nichts dazu kommt,
habe ich LTspice dazu befragt.
Und LTspice bestätigt meine Behauptung.

Die Stromquelle Q15 ist in der selben Richtung
temperaturabhängig wie die Diode Q13.
Damit ist die Diamondschaltung kaputt gemacht.

asc selbstverständlich anbei.

Damit die Schaltung doch noch funktioniert
und nicht aus dem Ruder läuft, sind R19 und R20
sehr hochohmig gewählt. Schön ist anders.

LG
old.

von ArnoR (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Die Stromquelle Q15 ist in der selben Richtung
> temperaturabhängig wie die Diode Q13.
> Damit ist die Diamondschaltung kaputt gemacht.

Nö. Die Temperaturabhängigkeit von Q13 kompensiert die 
Temperaturabhängigkeit von Q11. Der wegen Q17 mit der Temperatur 
steigende Strom durch Q15 kompensiert die mit der Temperatur fallende 
Ube von Q9, so dass das Emitterpotential von Q11 konstant bleibt und 
somit auch der Strom durch R19.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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ArnoR schrieb:
> Der wegen Q17 mit der Temperatur
> steigende Strom durch Q15 kompensiert die mit der Temperatur fallende
> Ube von Q9, so dass das Emitterpotential von Q11 konstant bleibt und
> somit auch der Strom durch R19.

Was Du schreibst ist falsch, wie die Simu zeigt.
(Zum Glück haben wir jetzt LTspice.)

Ich war schon gedanklich einen Schritt weiter.
Da sich Q9 und Q11 im Temperaturgang heben,
das ist übrigens das Diamond-Merkmal, habe ich sie
in der Simu zur besseren Übersicht weggelassen.
So wie man in der Bruchrechnung kürzt.

Für Dich habe ich sie, entsprechend der Schaltung
erweitert und es ändert nichts.
Schau wie Temperaturabhängig der Spannungsabfall an R19
ist. Und damit der Ruhestrom.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Da sich R9 und Q11 im Temperaturgang heben

Sinnvoller wäre, das auf Q13 und Q11 zu beziehen. Dann bleibt die Ube 
von Q9 zur Spannung über R19. Da die Ube von Q9 mit der Temperatur 
fällt, der Strom durch Q9 aber mit der Temperatur steigt, ergibt sich 
eine weniger stark fallende Ube. Die Korrektur geht also in die richtige 
Richtung, perfekt ist sie aber sicher nicht.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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ArnoR schrieb:
> der Strom durch Q9 aber mit der Temperatur steigt

???
Beitrag "Re: Vorverstärker: Diamond kaputt gemacht."

Siehe Simu 004 !!!

Denk nochmal in Ruhe darüber nach wie die Stromquelle
aus Q17 und Q15 arbeitet.

LG
old.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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ArnoR schrieb:
> Die Korrektur geht also in die richtige
> Richtung, perfekt ist sie aber sicher nicht.

Schaust Du Dir die Bildschirmfotos und die Simulationen
überhaupt an?

https://www.mikrocontroller.net/attachment/354770/halbe_endstufe_KSQ_007_asc_raw.png

Ich meine nicht.

LG
old.

von ArnoR (Gast)


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Ohje, was ist heute los? Darius, diese eine Mal stimme ich mit dir 
überein ;-). Aus irgend einem unerklärlichen Grund habe ich den Strom 
durch Q15 mit der Temperatur steigend gesehen, aber er fällt natürlich, 
dadurch verstärkt sich der Effekt so wie du sagst.

von ArnoR (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Schaust Du Dir die Bildschirmfotos und die Simulationen
> überhaupt an?

Schon, nur gebe ich nichts drauf, wenn ich einen R17 mit 47k sehe und 
eine Transienten-Analyse zur Bestimmung des Temperaturgangs...

von udok (Gast)


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Wenn du Gegenkopplung einbaust, dann ist es gescheiter,
die Kaskode durch durch einen Stromspiegel zu erstezen,
wie im Douglas Self beschrieben.

Die Kaskode bringt ja nichts, im Gegenteil:
Mit Kaskode hast du bei mehr benötigten Transistoren nur
eine Verstärkerstufe, und der Ausgang muss für
gutes THD seeehhhr hochohmig sein,
was am Print problematisch ist (Verunreinigungen etc.).

So wie die Schaltung hier aufgezeichnet ist,
macht das keinen Sinn, da jeder NE5534 oder irgendein
Opam mit JFet Eingängen besser ist.

Brauchst du hohe Spannung oder hohen Strom, dann könnte
der diskrete Aufbau Sinn machen.
Aber dann lass doch den Diamondbuffer weg, der
ist eher problematisch bei höherer Leistung, da der
Spitzenstrom unnötig begrenzt wird, und er nicht
für eine Strombegrenzung taugt.

LG,
Udo

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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ArnoR schrieb:
> Schon, nur gebe ich nichts drauf, wenn ich einen R17 mit 47k sehe und
> eine Transienten-Analyse zur Bestimmung des Temperaturgangs...

Pech für Dich. Was bei Deiner Hochnäsigkeit rumkommt,
hast Du ja gezeigt, hi hi.

LG
old.

von guest...Rainer (Gast)


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Hallo, habe jetzt alles mit Interesse verfolgt. Aber es erschließt sich 
mir überhaupt nicht, was diese "Diamond Schaltung" eigentlich ist. Die 
Antworten, zumindest die konstruktiven, wissen offensichtlich, worum es 
da geht. Ich habe aber keine Ahnung, wüßte aber gern, worüber hier 
gesprochen wird! Es scheint um die Kompensation der Temeraturverläufe 
der Einzelhalbleiter zu gehen. Aber wie genau?? Für eine kurze Erklärung 
oder einen sinnvollen Suchbegriff wäre ich sehr dankbar.
Danke und Gruß Rainer

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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guest...Rainer schrieb:
> Aber es erschließt sich
> mir überhaupt nicht, was diese "Diamond Schaltung" eigentlich ist.

https://www.tubecad.com/2010/05/blog0187.htm

Wenn Du einen PNP und einen NPN Emitterfolger
galvanisch gekoppelt hintereinander schaltest,
heben sich die Spannungsabfälle an den BE-Strecken.
Umgekehrt natürlich auch.

In Gegentakt bekommt das von der Optik her eine
Schaltungsstruktur die einem Diamantschliff ähnelt.

LG
old.

von udok (Gast)


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Ein Diamondbuffer ist nichts anderes als ein Darlington Transistor,
bei dem statt 2 NPN Transistoren 1 PNP und 1 NPN verwendet werden.

Der Emitter vom ersten PNP Transistor treibt die Basis vom 2 NPN
Transistor.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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udok schrieb:
> Ein Diamondbuffer ist nichts anderes als ein Darlington Transistor,
> bei dem statt 2 NPN Transistoren 1 PNP und 1 NPN verwendet werden.

Das wäre dann Sziklai.
https://en.wikipedia.org/wiki/Sziklai_pair

LG
old.

von udok (Gast)


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Nein, da der Emitter des ersten PNP an der Basis des zweiten NPN hängt.

von guest...Rainer (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Das wäre dann Sziklai.

Na, das habe ich auch sofort gedacht...und danke für die Infos. Verstehe 
aber überhaupt nicht, wo der Vorteil gegenüber einer "einfachen" 
Stromrückkopplung an den Emittern ist! Die macht das doch automatisch??
Danke und GRuß, Rainer

von udok (Gast)


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Eher nicht gedacht...

Wie schon gesagt, ist ein Diamondbuffer kein Sziklai, sondern
ein Darlingtontransistor, der mit PNP und NPN aufgebaut ist.

Das bringt 0.7 Volt mehr Spannungs am Ausgang,
bevor der in die Sättigung geht.

Das ist für Opamps interressant, aber für Audioverstärker wurscht.
Für letztere zählt ein hoher Spitzenstrom, und da glänzt der
Diamondbuffer gar nicht, dazu kommt noch, dass der Strom des
Treibertransistors verloren ist.

Also wenn man die 0.7 Volt nicht dringend braucht, dann nimmt man
besser einen normalen Darlington.
Die Sziklai Ausgangsstufe ist eine Verstärkungsschaltung mit 
Rückkopplung.
Üblicherweise wird sie von Audio Päpsten auf gut Glück aufgebaut,
ohne Kompensation irgendeiner Art.
Mit schnelleren Ausgangstransistoren ein Rezept zum (Über)Schwingen.

von Peter D. (peda)


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udok schrieb:
> So wie die Schaltung hier aufgezeichnet ist,
> macht das keinen Sinn, da jeder NE5534 oder irgendein
> Opam mit JFet Eingängen besser ist.

Mit dem Nachbau von OPVs in diskret hat man eigentlich immer verloren. 
Die guten Eigenschaften von ICs beruhen ja darauf, daß die Transistoren 
nicht nur die gleiche Temperatur haben, sondern daß sie auch gleiche 
Kennlinien haben, weil sie im selben Fertigungsprozeß entstanden sind.

udok schrieb:
> Aber dann lass doch den Diamondbuffer weg, der
> ist eher problematisch bei höherer Leistung, da der
> Spitzenstrom unnötig begrenzt wird, und er nicht
> für eine Strombegrenzung taugt.

Sie ist vor allem deshalb für Leistung ungeeignet, weil an R19, R20 eine 
volle Diodenflußspannung abfällt. Stellt man z.B. den Ruhestrom auf 10mA 
ein, müßten dort bei 1A Last schon ~70V abfallen.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Peter D. schrieb:
> udok schrieb:
>> Aber dann lass doch den Diamondbuffer weg, ...
>
> Sie ist vor allem deshalb für Leistung ungeeignet, weil an R19, R20 eine
> volle Diodenflußspannung abfällt.

Diese Dioden sind zum Diamond hinzugefügt worden.
Welche Fehlannahme dazu führte, hat ein Gast uns da
Beitrag "Re: Vorverstärker: Miller Kompensation an gefalteter Kaskode nach Bob Cordells Vorschlag für LSK489"
beschrieben. Definitiv lesenswert.


LG
old.

: Bearbeitet durch User
von udok (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Mit dem Nachbau von OPVs in diskret hat man eigentlich immer verloren.
> Die guten Eigenschaften von ICs beruhen ja darauf, daß die Transistoren
> nicht nur die gleiche Temperatur haben, sondern daß sie auch gleiche
> Kennlinien haben, weil sie im selben Fertigungsprozeß entstanden sind.

Wie schon gesagt: Bei mehr Spannung oder Strom macht das schon Sinn.

Eventuell auch noch bei speziellen Anforderungen an Kompensation,
Verhalten im Fehlerfall, oder vielleicht noch Rauschen
(eher heute nicht mehr).

Das Matching von Transistoren spielt nicht so die grosse Rolle.
Das bekommt man auch diskret hin, entweder durch Auswahl, oder
durch einen Emitter Widerstand, an dem 50-100mV abfallen.
(z.B Stromspiegel, Diff-Amp).
Und ein kompetentes Design hängt nicht sehr vom Matching der 
Transistoren ab.

Schwieriger wird es schon, die genialen HF Eigenschaften von heutigen
integrierten Transistoren zu erreichen.  Die Transistfrequenzen (auch
bei modernen Audio-Opamp) liegen durch die Bank bei über 5 GHz,
Mit solchen Transistoren ist dann alles unter 20MHz Gleichstrom.

Wenn man mit BC847 mit einer Transistfrequenz von
vielleicht 100 MHz @ 1mA da mithalten will, muss man auf
eine viel kompliziertere Kompensation des Frequenzganges setzen
(2 - 3 Pole), sodass die Schleifenverstärkung im Audiobereich
trotz der geringen Transistfrequenz hoch ist.
Auch brauchen die diskreten Schaltungen viel mehr Strom, was
aber vielleicht nicht wichtig ist.


Meine Bemerkung zum Diamondbuffer war allgemein, und nicht
auf die Schaltung oben bezogen, die ist auf den zeiten Blick
ja völlig daneben.
Aber ich weiss auch nicht wozu die Schaltung
eigentlich verwendet werden soll, und damit ist eine Diskussion
ziemlich im luftleeren Raum.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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udok schrieb:
> Aber ich weiss auch nicht wozu die Schaltung
> eigentlich verwendet werden soll, und damit ist eine Diskussion
> ziemlich im luftleeren Raum.

Juergen R. schrieb:
> folgende Vorverstärker Schaltung findet man als Anwendungsbeispiel für
> den N-Channel JFet LSK489, siehe "Discrete JFet Amplifier.png". Im
> Internet zu finden unter "LSK489 Application Note" von Bob Cordell.

LG
old.

von Mark S. (voltwide)


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udok schrieb:
> Üblicherweise wird sie von Audio Päpsten auf gut Glück aufgebaut,
> ohne Kompensation irgendeiner Art.

könnte von mir sein!

von udok (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> udok schrieb:
>> Aber ich weiss auch nicht wozu die Schaltung
>> eigentlich verwendet werden soll, und damit ist eine Diskussion
>> ziemlich im luftleeren Raum.
>
> Juergen R. schrieb:
>> folgende Vorverstärker Schaltung findet man als Anwendungsbeispiel für
>> den N-Channel JFet LSK489, siehe "Discrete JFet Amplifier.png". Im
>> Internet zu finden unter "LSK489 Application Note" von Bob Cordell.
>
> LG
> old.

Na ja, jetzt weiss ich auch nicht mehr.  Soll ich das halbe Internet
durchsuchen, um dir zu helfen?
Kannst du nicht in zwei Sätzen sagen, was du meinst?

von Helmut S. (helmuts)


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von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Helmut S. schrieb:
> Der ...

Anbei mal ein Rettungsvorschlag, schrittweise.
Tastspitze an eq11.

LG
old.

von Gast R. (frontrunner)


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Anbei findet Ihr den Rettungsvorschlag von "oldeurope" in die LTSpice 
Schaltung mit Gegenkopplung integriert.

Im zip Ordner befindet sich die .asc Datei und eine Datei namens 
CModels.txt, mit den LTSpice Modellen.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Juergen R. schrieb:
> Im zip Ordner befindet

Danke. :-)
Ich spiele mal damit rum.

LG
old.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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So, nun habe ich die Schaltung erstmal statisch befummelt.

Q9 und Q10 aus dem Sättigungsrand geholt,
R19 und R20 auf 10 Ohm gesenkt,
das darf ich mir ja jetzt erlauben.
Den Ruhestrom von Q11, Q12 auf 10mA erhöht,
und gleiche Transistoren in den Stromquellen verwendet.

Ich meine auf der Basis kann man arbeiten.
Einverstanden?

LG
old.

: Bearbeitet durch User
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Juergen R. schrieb:
> Wie kompensiert man am besten diese Schaltung?

Nachdem sie statisch korrekt eingestellt ist,
wie üblich mit einem Kondensator parallel zum
Gegenkopplungswiderstand.

LG
old.

von Gast R. (frontrunner)


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Hab die Änderungen übernommen und was dazugelernt.

Vielen DANK!

von guest...Rainer (Gast)


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...bedanke mich auch! War hoch interessant.
Gruß Rainer

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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  • preview image for Q5.png
    Q5.png
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Juergen R. schrieb:
> die Änderungen

Auch LTspice bestätigt mir, dass Q5 überflüssig ist.
Drum habe ich ihn in der angehängten Simu entfernt.
So benötigt die Schaltung intern keinen GND mehr.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von udok (Gast)


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Die Schaltung ist doch witzlos und viel zu kompliziert, der 
Aussteuerbereich
ist klein, und das Rauschen ist grottenschlecht.
Der LSK489 praktisch muss in Gold aufgwogen werden, und bringt in der
Schaltung nix.

Frontrunner sollte doch endlich mal Klartext reden, wass er eigentlich 
will?
Jeder 50 Cent TLC2072 kann mehr als diese Schaltung, und schwing auch
garantiert nicht.

Und Q5 ist natürlich nicht überflüssig, sondert hält den Offset in
erträglichen Grenzen.

Aber das hier is ein typisches Beispiel wie es hier läuft:
- kein Anwendungsfall
- keine Spezifikation
- 5 Leute, die glauben, die Hausaufgaben anderer machen zu müssen
- Optimierungen an irgendwelchen Details, die gar nicht gefragt waren
- Und die Antwort auf die ursprüngliche Frage ist falsch gelöst,
  da ein C vom VAS auf den Eingang natürlich keine
  klassische Millerkompensation ist.

von Achim B. (bobdylan)


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udok schrieb:
> Frontrunner sollte doch endlich mal Klartext reden, wass er eigentlich
> will?

Ich bin zwar nicht er, aber 1 weiß ich: diskret aufgebaute 
Operationsverstärker mit dem + und - am Eingang klingen viel analoger 
und authentischer, was man ohne Zweifel hören kann, wenn man sein Gehör 
nicht durch zu vieles CD- oder MP3-hören versaut hat.

Das wissen wir spätestens, seit dem dieser ZEN-Clone - Clown seine 
Ausdünstungen dem Internet zur Verfügung gestellt hat.

von Spannungsteiler (Gast)


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Mich würde es interessieren, wo diese Teile zu kaufen wären?

LSK389 Bezugsquelle?

Danke!

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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udok schrieb:
> Und Q5 ist natürlich nicht überflüssig, sondert hält den Offset in
> erträglichen Grenzen.

Bitte um Erklärung wie Q5 das machen soll.

LG
old.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Achim B. schrieb:
> diskret aufgebaute
> Operationsverstärker mit dem

Da kann ich die einzelnen Stufen genau so einstellen
wie ich das haben will. Ruhestrom etc..

LG
old.

von Geb (Gast)


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Achim B. schrieb:
> Ich bin zwar nicht er, aber 1 weiß ich: diskret aufgebaute
> Operationsverstärker mit dem + und - am Eingang klingen viel analoger
> und authentischer, was man ohne Zweifel hören kann, wenn man sein Gehör
> nicht durch zu vieles CD- oder MP3-hören versaut hat.

Hmmm... und ein monolithisch gebauter OPV ist jetzt digital oder wie? 
Weist du Achim, im Leben kann man sich viel einreden, aber manchmal 
sollte man auch nachdenken.

Grüsse

von Achim B. (bobdylan)


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Geb schrieb:
> Hmmm... und ein monolithisch gebauter OPV ist jetzt digital oder wie?

Nein, so einer ist "monomental", und hat nur einen Eingang. Ist deshalb 
für Stereo nicht zu gebrauchen. Für Stereo braucht man OpAmps - egal ob 
diskret oder indiskret - mit mindestens zwei Eingängen.

von Wieso, weshalb... (Gast)


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...warum, Achim?

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Aus der W. schrieb:
> udok schrieb:
>> Und Q5 ist natürlich nicht überflüssig, sondert hält den Offset in
>> erträglichen Grenzen.
>
> Bitte um Erklärung wie Q5 das machen soll.

HHHaaaaallllllllloooooooooo

von Achim B. (bobdylan)


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Wieso, weshalb... schrieb:
> ...warum, Achim?

Warum was???

von udok (Gast)


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Q5 sorgt dafür, das Stromspiegel und Kaskode die gleiche Kollektor Basis
Spannung sehen, damit spielt der Early Effekt keine Rolle.
In der Schaltung ist das nicht so wichtig, da die JFET Eingangstufe
eh schon +-20 mV Offset am Eingang hat, und der Diamondbuffer hat auch
einen Offset.

Ich habe deine letzte LTSpice Schaltung simuliert.  Die ist
so nicht stabil, und schwingt bei ca. 15 Mhz.
Du brauchst ca. 22pF vom VAS Ausgang auf den negativen Eingang,
und 22p vom VAS auf GND.
Die 20p parallel zu den 3k5 sind kontraproduktiv, da damit
der Opamp unity-gain stable sein muss.

Da ich nun deine Fragen ausfühlich beantwortet habe,
möchte ich nun immer noch gerne wissen,
wofür die Schaltung verwendet werden soll?

Wo baucht man eine Verstärkung von 1.55?

Wo verwendet man JFET Eingänge mit mehr als 100 MOhm Eingangswiderstand,
mit 33kOhm (100k || 50k) Widerständen davor nach GND?

Wo braucht man Low Noise JFETs und schaltet dann 1k5 davor?

Wo braucht man eine kaskadierte Stromquelle aber kein Bootstrapping
der Drain-Gate Spannung?

Und die Sache mit den optimal einstellbaren Ruheströmen verstehe ich 
nicht,
wenn man nur langweilige 1.2 mA in der Engangsstufe,
und unaufregende 10 mA in der Ausgangstufe einstellt?

Ich habe ja schon erwähnt, dass du hier nur einen Verstärker
mit einer einzigen JFET Verstärkerstufe hast.
Die müden LSK486 haben gerade mal 4 mS @ 1mA.
Damit erreicht die Schaltung maximal 70-80 dB
Leerlaufverstärkung.
Entsprechend traurig schauen die THD Werte aus.
Gute Opamps haben 120 dB, Präzisionsopamps 140 dB.

Ich will dich ja nicht entmutigen, aber wenn du da was
besonderes möchtest, musst du erstmal die Grundschaltung
überdenken.
Insbesondere habe die JFets nur eine einzige Daseinsberechtigung:
Hoher Eingangswiderstand.
Ansonsten haben sie nur Probleme.

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udok schrieb:
> Q5 sorgt dafür, das Stromspiegel und Kaskode die gleiche Kollektor Basis
> Spannung sehen, damit spielt der Early Effekt keine Rolle.

Danke, mit der Antwort habe ich echt nicht gerechnet.
Praktisch konnte ich bei Verwendung moderner Siliziumtransistoren
bisher keinen störenden Einfluss aufgrund des Early-Effektes
feststellen.

Gegenargument:
Der Basisstrom von Q5 zwackt etwas vom Collectorstrom von Q3 ab.
Das zieht die Schaltung schief.

udok schrieb:
> In der Schaltung ist das nicht so wichtig

Eben, man gleicht ja auch den Offset ab.

udok schrieb:
> Ich habe deine letzte LTSpice Schaltung simuliert.  Die ist
> so nicht stabil, und schwingt bei ca. 15 Mhz.

Bei mir nicht. Ich kann mir nicht vorstellen, dass dies
am verwendeten Computer liegt.
Vielleicht hat helmuts eine Erklärung dafür.

udok schrieb:
> Du brauchst ca. 22pF vom VAS Ausgang
Welche "node" im Schaltbild ist damit gemeint?

udok schrieb:
> Da ich nun deine Fragen ausfühlich beantwortet habe,
> möchte ich nun immer noch gerne wissen,
> wofür die Schaltung verwendet werden soll?
>
> Wo baucht man eine Verstärkung von 1.55?

Um einen Signalpegel um den Faktor 1,55 anzuheben und zu puffern.

LG
old.

von udok (Gast)


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Damit du die Schaltung zum Schwingen bringst, musst du dem Sinus
ein steilflankiges Rechteck überlagern, natürlich ohne dem Filter.


>> Q5 sorgt dafür, das Stromspiegel und Kaskode die gleiche Kollektor Basis
>> Spannung sehen, damit spielt der Early Effekt keine Rolle.

>Danke, mit der Antwort habe ich echt nicht gerechnet.
>Praktisch konnte ich bei Verwendung moderner Siliziumtransistoren
>bisher keinen störenden Einfluss aufgrund des Early-Effektes
>feststellen.

Ich gehe mal davon aus, dass du praktisch auch nie gemessen hast.
Es ist natürlich auch immer die Frage, wass man unter Präzession
versteht.
Aber ich würde den 2N5401 auch nicht als modernen
Siliziumtransistor bezeichnen.

Offsetabgleich ist so eine Sache: Besser man braucht keinen,
da der Abgleich die Temperaturabhängligkeit der Offsetspannung
ruinieren kann.


>> Wo baucht man eine Verstärkung von 1.55?

>Um einen Signalpegel um den Faktor 1,55 anzuheben und zu puffern.

Also echt jetzt?
Das ist ja eine richtige Einbahn, ich klinke mich dann mal aus.

von udok (Gast)


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Anbei ein Bild mit der Schwingung und dem Anregungssignal.

Die Schaltung wird auch stabiler, wenn du die Kollektoren
von Q9 und Q10 richtig an +15 und -15 Volt hängst.
In deiner Schaltung arbeiten die Treibertransistoren des
Diamondbuffers GEGEN die Ausgangstransistoren.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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udok schrieb:
> Anbei

asc bitte.
Sonnst kann  ich den Fehler nicht finden.

LG
old.

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udok schrieb:
> Ich habe deine letzte LTSpice Schaltung simuliert.  Die ist
> so nicht stabil, und schwingt bei ca. 15 Mhz.

udok schrieb:
> Anbei ein Bild

Die Schaltung in Deinem Bild sieht etwas anders aus.
Bitte die asc zeigen, damit ich sehen kann was Du falsch
gemacht hast.

LG
old.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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udok schrieb:
> Damit du die Schaltung zum Schwingen bringst, musst du dem Sinus
> ein steilflankiges Rechteck überlagern, natürlich ohne dem Filter.

udok schrieb:
> Ich habe deine letzte LTSpice Schaltung simuliert.  Die ist
> so nicht stabil, und schwingt bei ca. 15 Mhz.

Beitrag "Q5 rudimentär?"

Ich jetzt auch. Da schwingt nichts.

udok schrieb:
> Anbei ein Bild mit der Schwingung und dem Anregungssignal.

Anbei asc und Bild mit Anregungssignal.

LG
old.

von udok (Gast)


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Ich hatte noch die Variante mit Kollektor von Q10 auf den Ausgang 
simuliert.

Aber auch die neue Variante 002 ist an der Kippe.
Häng mal 200 pF an den Ausgang, dann schwingt das Ding.

Schau dir doch mal den Phasengang an, da sehe ich grad mal 24 Grad 
Reserve.

von udok (Gast)


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Du könntest ja mal erzählen, was das ganze werden soll.
Brauchen wir eine Geheimhaltungsvereinbarung?

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udok schrieb:
> Brauchen wir eine Geheimhaltungsvereinbarung?

Zweites Wort in der Überschrift.

udok schrieb:
> Ich hatte noch die Variante

Das kommt weil Du mehr schreibst als liest.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von udok (Gast)


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Gehts etwas genauer?  Auch meine Zeit ist begrenzt.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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udok schrieb:
> Aber auch die neue Variante 002 ist an der Kippe.
> Häng mal 200 pF an den Ausgang, dann schwingt das Ding.

Du hast garantiert den Entkopplungswiderstand "vergessen".
Zeige mal Deine asc, dann löse ich Dein Schwingproblem.


LG
old.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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udok schrieb:
>>Praktisch konnte ich bei Verwendung moderner Siliziumtransistoren
>>bisher keinen störenden Einfluss aufgrund des Early-Effektes
>>feststellen.
>
> Ich gehe mal davon aus, dass du praktisch auch nie gemessen hast.

Ich habe den Early-Effekt simuliert, asc anbei.
Der Stromanstieg um 16% bei UCE-Verdopplung hat mich überrascht,
das hatte ich aufgrund meiner praktischen Erfahrung
so stark nicht erwartet.

Also einen x-beliebigen BC547C gegriffen und den Aufbau
real gemacht.
Man erkennt, dass der Stromanstieg bei der Spannungsverdopplung
mit knapp 5% deutlich geringer ausfällt als in der Simu.

Aufgrund der Messung sehe ich keinen Anlass Maßnahmen wegen
des Earlyeffektes zu unternehmen, wie mit Q2 oder Q5 zu
cascodieren.


LG
old.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Vielleicht benutzt ihr ja unterschiedliche Modelle der Bauelemente in 
der Sim.
Sieht jedenfalls nach frequenzabhängiger Instabilität aus.

Um mit Helmut zu sprechen: Immer den ganzen Simulationsordner zippen und 
zeigen.

Die Einstellungen von LTspice sollten auch am besten die Standardwerte 
sein.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Aus der W. schrieb:
> Aufgrund der Messung sehe ich keinen Anlass Maßnahmen wegen
> des Earlyeffektes zu unternehmen, wie mit Q2 oder Q5 zu
> cascodieren.
>

Sieht aus wie in den 60zigern. Richtig klassisch. Na die Prüfschnüre 
sind zu neu. Das ist ja schon richtiger PVC ;-)

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Abdul K. schrieb:
> Modelle

Der BC547C den ich verwende, ist der bei LTspice mitgelieferte.
Nicht der Transistor aus der zip vom TE. Starte einfach die asc.

Abdul K. schrieb:
> Sieht aus wie in den 60zigern

Das Simulationsergebnis auch. ;-)
Ich hatte den Wert bei 15V falsch abgelesen.
LTspice prognostiziert satte 22% Stromzunahme
aufgrund des technischen Durchgriffs.

Das gibt natürlich Raum für Early-Voodoo.

Anbei nochmal der komplette Screenshot mit Angaben.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von guest...Rainer (Gast)


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Aus der W. schrieb:
> Das gibt natürlich Raum für Early-Voodoo

Hallo, nach meinem bescheidenen Halbwissen ist dieser Early-Effekt immer 
da bei einem Transistor. Durch die Stromgegenkopplung mit einem 
Emitterwiderstand z.B. reduziert sich dieser erheblich. Formeln kann man 
in jedem Grundlagenbuch nachlesen. Frage mich, ob das, was du da mist, 
wirklich auf den Early-Effekt zurück zu führen ist. Lasse mich aber gern 
belehren...
Gruß Rainer

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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guest...Rainer schrieb:
> Hallo, nach meinem bescheidenen Halbwissen ist dieser Early-Effekt immer
> da bei einem Transistor.

Das streitet auch niemand ab.

guest...Rainer schrieb:
> Frage mich, ob das, was du da mist,
> wirklich auf den Early-Effekt zurück zu führen ist.

Die Fragestellung ist nicht korrekt.
Mehr dazu morgen mit Messungen und Simulationen.
Ich muss das heute Abend gelernte nochmal über
Nacht sacken lassen.

LG
old.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Hier hatte ich bei Stromsteuerung simuliert:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/355502/early_001.png
und gemessen:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/355487/early_15V.JPG
https://www.mikrocontroller.net/attachment/355488/early_30V.JPG

Und jetzt habe ich das bei Spannungssteuerung simuliert:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/355565/IC_15V_30V_UBEpara_asc_raw.png
und gemessen:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/355566/UCE_15V_spannungsgesteuert.JPG
https://www.mikrocontroller.net/attachment/355567/UCE_30V_spannungsgesteuert.JPG


Die Ausgangskennlinienfelder sind bei Spannungs- und
Stromsteuerung des BJ-Transistors nicht deckungsgleich.
Bei der Stromsteuerung verlaufen die Kennlinien
horizontaler, was zu einem höheren Betrag der Earlyspannung
führt.

Die Messung mit Spannungssteuerung bestätigt (20%) das
Simulationsergebnis (22%), die Messung mit Stromsteuerung
(4%) hingegen nicht; Lässt sich also nicht korrekt simulieren.

Das es für BJTs zwei unterschiedliche Ausgangskennlinienfelder
und zwei Early Spannungen gibt, hatte ich bis gestern nicht
gewusst. Gibt es dazu irgendwo Informationen?

Es wäre schön, wenn Ihr auch selbst mal messen würdet.
Bei der Messung mit Spannungssteuerung müssen Maßnahmen
ergriffen werden um den Einfluss der Temperatur auf das
Resultat zu minimieren.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Les mal den Wikipedia-Artikel zu Early-Effekt.

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Abdul K. schrieb:
> Les mal den Wikipedia-Artikel zu Early-Effekt.

https://de.wikipedia.org/wiki/Early-Effekt

Hatte ich schon. Jetzt auch nochmal,
steht bisher nichts erhellendes zum Thema drin.
(Das muss aber nicht so bleiben.)

Falls ich etwas übersehen habe, bitte die Textstelle
genau angeben.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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aus https://en.wikipedia.org/wiki/Early_effect :
"Some models base the collector current correction factor on the 
collector–base voltage VCB (as described in base-width modulation) 
instead of the collector–emitter voltage VCE.[3] Using VCB may be more 
physically plausible, in agreement with the physical origin of the 
effect, which is a widening of the collector–base depletion layer that 
depends on VCB. Computer models such as those used in SPICE use the 
collector–base voltage VCB"

Letzter Satz!!

Wußte ich auch nicht. Ist es das überhaupt?
Ich dachte bislang die neueren Bipolarmodellierungen in SPICE decken 
praktisch wirklich jeden Aspekt ab. Hm. Ein Fall für ArnoR.


Na und dann sind offensichtlich viele Modelle in SPICE nur Kopien 
anderer Transen mit schnell ein oder zwei Parameter angepaßt oder 
sonstwie grottig. Wie gut das Modell ist, steht fast immer nicht dabei. 
Man weiß also nicht was man bekommt. Hier gibts einen Thread mit ArnoR, 
Abdul und dem BF199, wo man das mal sehen kann:
Beitrag "Re: DC B-Kennlinie in LTspice"

: Bearbeitet durch User
von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Abdul K. schrieb:
> Wußte ich auch nicht. Ist es das überhaupt?

Nö. Ich fürchte die wissen gar nicht, dass es für
Strom- und Spannungssteuerung unterschiedliche
Earlyspannungen gibt. Steht ja auch nirgendwo und
messen tut auch niemand.
Deshalb wirft LTspice für die Stromsteuerung einfach
die schlechteren Werte der Spannungssteuerung raus.

Abdul K. schrieb:
> Ein Fall für ArnoR.

Wie kommst Du darauf? Ich denke da eher an helmuts.

LG
old.

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Äh, genau das steht doch in dem Wiki-Artikel drin!
Helmut ist meineserachtens kein Experte für Transen, sondern für LTspice 
und HF. Aber das wird er selber besser wissen.

Mich wundert nur, daß ich von dieser Beschränkung von SPICE erst jetzt 
höre. Vielleicht bezieht sich das auch auf irgendein spezielles 
wohlmöglich uralt-Spice. Wiki ist manchmal hinter dem Mond. Es gibt ja 
diverse Simulationsmodelle. Mextran ist ein neueres usw. Ich weiß nicht 
inwieweit das korrigiert wurde. So tief stecke ich auch in LTspice nicht 
drin.
Schlicht, weil mich der Early-Effekt bislang nicht groß interessierte. 
Mir hat es bislang gereicht zu wissen, daß die Stromverstärkung nicht 
total konstant ist. Und das es Transen gibt, da ist sie halbwegs 
konstant über alle Betriebsbedingungen und es gibt eben Transen, da 
schwankt es total. Wohlmöglich ältere Typen.

von Tinyurl.com/yc2y93cp O. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)


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Abdul K. schrieb:
> Äh, genau das steht doch in dem Wiki-Artikel drin!

Wenn Du meinst ... Ich werde das in den Wiki-Artikel
reinschreiben wenn die Messung 100% wasserdicht ist.

LG
old.

von Benedikt Dohmen (Gast)


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Wow, hier sind ja echte Profis unterwegs. Ich kann einigermaßen 
nachvollziehen, worum es geht, könnte aber selber nichts Produktives 
dazu beisteuern. Ich habe aber Interesse an dem Projekt. Ich arbeite 
hier mit diskreten Operationsverstärkern, die vor 30 Jahren mal ein 
begnadeter Ingenieur entwickelt hat. Die haben einen 2SK/LSK389 im 
Eingang und eine nachgeschaltete Kaskode. Ausgangstreiber sind FZT 
653/753. Anwendung High End Audio.
Mein Problem: Es existiert kein Schaltplan mehr dazu. Ich würde diese 
Teile gerne aktualisieren, schaun, ob man heute was besser machen kann, 
ob man zB die Kaskode beim Wechsel auf den LSK489 überhaupt noch 
braucht.
Hätte jemand in Anlehnung an obiges Projekt Interesse an Support für 
eine Weiter- oder Neuentwicklung? Klirrspektren u.ä. kann ich hier 
messen.
VG Benedikt

von udok (Gast)


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Jfets ohne Kaskode kannst du vergessen.  Da hast du so viele
nichtlineare Kapazität zwischen Drain und Gate, gerade bei
den rauscharmen Typen, das da nie eine gute Schaltung draus wird.

von K. S. (the_yrr)


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Schritt 1: mach nen neuen Thread, nur weil du denselben JFet hast ist 
nicht automatisch das Thema das gleiche.

Benedikt Dohmen schrieb:
> Mein Problem: Es existiert kein Schaltplan mehr dazu.
Mach nen Bild von oben, noch eins von unten (senkrecht). Dann druckst du 
die aus oder legst die auf dem Bildschirm transparent übereinander und 
fängst an zu zeichnen. Vorher eines der Bilder spiegeln damit es passt. 
Auf den Bildern nicht lesbare Beschriftungen dann halt vom Orignal 
holen. Wenns ungefähr ähnlich viele Bauteile sind, sollte eine 1-2 Lagen 
Platine an nem Abend locker zu machen sein.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Benedikt, wenn du Kontakte wünschst, dann lege ein Benutzerkonto an und 
logge dich ein bei deinem nächsten Post. Oder schreib halt irgendwelche 
Kontaktdaten direkt in den Post. Sonst kannst du ewig warten ;-)

von Benedikt Dohmen (Gast)


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Mach ich, danke schon mal für die Antworten.

von Benedikt D. (Firma: BDE Elektronik) (benedictus)


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So, Account ist angelegt. Dann werde ich mal einen neuen Thread zum 
LSK489 starten.

von Benedikt D. (Firma: BDE Elektronik) (benedictus)


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