Hallo Leute!
Ich habe vor zwei Wochen einen (denke mal gut 40 jahre alten) kosmos
Experimentierkasten in die Hände bekommen. Der ist zwar nicht mehr
vollständig, aber das Buch dabei ist in ordnung und ich habe angefangen,
auch aus nostalgischen Gründen, dieses durchzulesen. Vielleicht packt
mich ja ebenfalls die Begeisterung.
Eigentlich ändern sich ja die Grundlagen nicht und inhaltlich denke ich,
dass früher eher mehr Mühe in die Handbücher eingeflossen sein dürfte.
Man kann auch erkennen, dass erklärt werden will, aber mit den
Erklärungen stehe ich dennoch auf Kriegsfuß. Bei einem Versuch wird ein
Verstärker gebaut. das ist eigentlich nur ein Darlington-Transistor.
Dazu habe ich Fragen:
R2/C2: zu diesen steht dort "R2 und C2 sorgen dafür, dass T2 keine
eigenen Stromschwankungen erzeugt". Was ist denn damit nur gemeint, wie
funktioniert das und warum ist es wichtig?
Am Ausgang soll so eine Spannung eingestellt sein, dass am Emitter von
T2 die halbe Batteriespannung anliegt. Das leuchtet mir ein. Aber wenn
ich versuche das nachzurechnen, komme ich da nicht hin. Meinen Versuch
dabei habe ich im Anhang aufgeschrieben. beta der Transistoren kennt man
ja nicht und ich dachte 100 ist daher eine gute Wahl.
Kann mir einer zu den beiden Punkten was sagen?
danke und schönen Gruß
Du rechnest
4,5V - 1,2V = 3,3V
Wenn am E von T2 2,25V sein sollen musst du aber rechnen
4,5V - 2,25V - 1,2V = 1,05V
Aber das ist nicht der eigendliche Fehler.
Du nimmst an B = 100
Wenn das die Stromverstärkung für EINEN Transistor sein soll ergiebt
sich bei 2 gleichen Transistoren eine Gesamtstomverstärkung
B = B1 * B2 = B^2
100^2 =10000
Die Wirkung von R2, C2 hängt davon ab, welche Transistoren verwendet
werden und vom Aufbau.
Typisch sind sie nicht notwendig, Darlingtontransistoren haben diesen
Anschluß auch nicht herausgeführt.
Lautsprecher haben 4 oder 8Ω. Bei einem Arbeitswiderstand von 82Ω sind
also max 10% der Spannung verfügbar.
Die Schaltung taugt also vorne und hinten nichts.
Peter D. schrieb:> Die Schaltung taugt also vorne und hinten nichts.
Ist ja auch ein Experimentierkasten, also eigentlich Spielzeug für den
Filius, mit dem er einfache Schaltungen basteln kann, wo man etwas sehen
oder hören kann, und die er versteht. So gesehen taugt die Schaltung
doch was.
Sam schrieb:> Am Ausgang soll so eine Spannung eingestellt sein, dass am Emitter von> T2 die halbe Batteriespannung anliegt.
Das geht nur mit einem zusätzlichen Widerstand.
Das RC-Glied sehe ich auch als überflüssig.
Die Transistoren sind als Spannungsfolger geschaltet, und da gibt es
keine Schwingneigung, die zu unterdrücken wäre.
Peter D. schrieb:> Die Wirkung von R2, C2 hängt davon ab, welche Transistoren verwendet> werden und vom Aufbau.> Typisch sind sie nicht notwendig, Darlingtontransistoren haben diesen> Anschluß auch nicht herausgeführt.>> Lautsprecher haben 4 oder 8Ω. Bei einem Arbeitswiderstand von 82Ω sind> also max 10% der Spannung verfügbar.>> Die Schaltung taugt also vorne und hinten nichts.
Ist das tatsächlich so?
der 82R legt doch nur den Gleichstrommässigen Arbeitspunkt fest.
Na gut, der 100µF Auskoppel-C kann sich nur über den 82Ohm entladen...
wird ja aber immernoch laut genug sein, grins
Hi!
Ich kann euch nicht so ganz folgen. Da müsste noch mal ein Gang
zurückgeschaltet werden ;-)
Also zu dieser R2/C2 Geschicht: Wie kann ich mir eine (theretische und
hier unnötige) Unterdrückung von Schwingneigung vorstellen? Wie
funktioniert das? Eigentlich lädt sich C2 doch auf irgendeine Spannung
auf. Und dann will sich Ub(T2) nicht mehr richtig verändern, weil sich
erst C2 aufladen würde statt Änderung das Basistroms. So in etwa?
Gerade die Erklärungen, wie genau etwas wirkt fehlt mir ja in dem
Kasten. Irgendwie fühle ich mich mit "unterdrückt Schwingneigung", also
packe ich da zwei Bauteile rein, unwohl. Weil ich nicht weiß, warum.
Zu dem Arbeitspunkt: Also habe ich das grundsätzlich richtig gerechnet
nur dass ich über den 82 Ohm noch am Anfang den Wunschwert implizieren
sollte?
Oder ist es tatsächlich so, dass ich Svens Schaltung als Basis nehmen
sollte und der Kasten da eine unglückliche Schaltung zeigt?
Sven, ich bin mir nicht sicher, ob du 'Filius' schriebst um eine
negative Grundlage zu schaffen. Aber ist es nicht eigentlich positiv,
wenn ich mit älterem geerbtem Kram etwas lernen möchte?
Sam schrieb:> Irgendwie fühle ich mich mit "unterdrückt Schwingneigung", also> packe ich da zwei Bauteile rein, unwohl. Weil ich nicht weiß, warum.
Eben weil es manchmal Transistoren gibt, besonders solche mit hohen
Verstärkungswerten, die einfach schon den "Einschaltknacks" als Anregung
zu Eigenschwingungen nutzen.
Wahrscheinlich ist das nicht nötig. Probieren.
Hier eine Schaltung mit Darlings, und die ist ganz irre, die ist noch
einfacher, und funktioniert.
Sam schrieb:> Also habe ich das grundsätzlich richtig gerechnet> nur dass ich über den 82 Ohm noch am Anfang den Wunschwert implizieren> sollte?
Im Prinzip ja. Allerdings ist diese Berechnung rein theoretisch und
nicht praxistauglich, weil die tatsächliche Stromverstärkung der
Transistoren eben nicht genau 100 ist sondern deutlich davon abweichen
kann. Deshalb lässt sich mit einem festen, vorberechneten Wert von R1
der Arbeitspunkt in der Praxis nicht festlegen. Entweder müsste man mit
dem Wert von R1 spielen, bis es passt. Oder gleich den bereits
vorgeschlagenen Spannungsteiler vor die Basis zu schalten. (für den
werden dann aber meist deutlich kleinere Widerstandswerte eingesetzt, so
dass die Belastung des Spannungsteilers durch den Basisstrom keine große
Rolle spielt)
Sam schrieb:> und der Kasten da eine unglückliche Schaltung zeigt?
ja: die Originalschaltung ist "unglücklich"
Sam schrieb:> Also zu dieser R2/C2 Geschicht: Wie kann ich mir eine (theretische und> hier unnötige) Unterdrückung von Schwingneigung vorstellen?
R2 C2 bewirken bei hohen Frequenzen eine Kopplung der
Versorgungsspannung auf den Eingang von T2. Die Idee des Autors war
vielleicht: wenn eine Aussteuerung der Schaltung die Versorgungsspannung
so starkt belastet, dass diese einbricht, dann kann das im Prinzip zu
einer Schwingneigung der Schaltung führen. Wenn die Versorgung kurz
einbricht, dann wird über C2 R2 die Ansteuerung von T2
belastet/reduziert und so die Belastung der Versorgung reduziert. Aber
ich bin ganz bei dir: es ist zweifelhaft, ob diese Beschaltung so
sinnvoll ist. Wesentlich wichtiger wäre, die Versorgungsspannung durch
einen Kondensator zu puffern, so dass eben nicht bei hohen Frequenzen
einbricht.
Vielleicht hatte der Autor der Originalschaltung auch die die
Gegenkopplung einer Emitterschaltung im Hinterkopf - die aber hier nicht
vorliegt.
Edi M. schrieb:> ie ist ganz irre, die ist noch> einfacher, und funktioniert.
Wie sollte die funktionieren mit der Polarität der Diode und der
Basis-Emitterstrecken der Transistoren?
Edi M. schrieb:> Hier eine Schaltung mit Darlings, und die ist ganz irre, die ist noch> einfacher, und funktioniert.
Das ist aber nun wirklich verwunderlich.
Denn wenn wie üblich bei einer Primärzelle der lange Strich der Pluspol
ist, dann sind beide Transistoren verpolt...
Thomas F. schrieb:> Wie sollte die funktionieren mit der Polarität der Diode und der> Basis-Emitterstrecken der Transistoren?
Wie ? Sehr gut.
Kollektoren natürlich an Minus. Eigentlich kenne ich die Batteriesymbol
so- als es noch Flachbatterien gab, hieß es: Kurzer Pol ist Plus, und so
auch auf dem Schaltsymbol". Es gab hier vor langer Zeit eine Diskussion
dazu, und ich habe auch viele Schaltpläne, die so gezeichnet sind.
Die Polarität der Diode ist korrekt.
Merkwürdig, aber es funktioniert.
Diese Schaltung habe ich als Junge oft gebaut, weil ich alte Radios noch
nicht reparieren konnte, so habe ich am Schwingkreis eine Diode
angebracht, die Darlings rein, und gut.
Gezeigter Aufbau: Baukasten- "Elektronik 1 Transistor", 70er Jahre.
Der Detektorempfänger bekommt 35 mV am Eingang (Meßsender).
Lautsprecher seteht weiter links, gerade Zimmerlautstärke.
Peter D. schrieb:> Lautsprecher haben 4 oder 8Ω. Bei einem Arbeitswiderstand von 82Ω sind> also max 10% der Spannung verfügbar.
Bei Philips damals 130 Ohm.
> Die Schaltung taugt also vorne und hinten nichts.
Stimmt.
Edi M. schrieb:> Der Detektorempfänger bekommt 35 mV am Eingang (Meßsender).> Lautsprecher steht weiter links, gerade Zimmerlautstärke.
Und die Ausgangsspannung ist 1,5 V am AÜ (wie zu sehen, am Kollektor
abgegriffen), Trafo ein EL84- AÜ, prim.4,5 K sek. 5 Ohm.
Da wird ordentlich Reststrom vorhanden sein und die Diode sperrt dann
sicher die beiden transistoren. Also wird die Schaltung genaus
"andersrum" funktionieren, als wir alle denken. Ich fänd die beiden BE
Strecken in Reihe eher kontraprodutkiv...
Vllt. kannst Du ja mal den Ruhestrom im Kollektor messen?
Wir einigen uns auf "Batterie minus oben am Trafo"?
Edi M. schrieb:> Die Polarität der Diode ist korrekt.>> Merkwürdig, aber es funktioniert.
Die Schaltung benötigt möglichst schlechte Ge-Transistoren mit hohem
Reststrom. Daher kann man auch keine Si-Transistoren nehmen. Falls sie
nicht funktioniert, den ersten Transistor mit der Hand erwärmen.
Der Reststrom bildet den nicht eingezeichneten Basiswiderstand und die
Diode saugt den Reststrom ab. Die Millerkapazität glättet die NF.
Axel R. schrieb:> Wir einigen uns auf "Batterie minus oben am Trafo"?
Genau
> Da wird ordentlich Reststrom vorhanden sein und die Diode sperrt dann> sicher die beiden transistoren. Also wird die Schaltung genaus> "andersrum" funktionieren, als wir alle denken. Ich fänd die beiden BE> Strecken in Reihe eher kontraprodutkiv...
Tja... ist eben eine merkwürdige Schaltung- ist sogar auf meinem Mist
gewachsen. Und das Schöne: Sie funktioniert. Und damals gab es noch
starke MW- Sender, die LAutstärke war durchaus ausreichend- nötigenfalls
half ich mit mehr Batterien nach...
:-)
> Vllt. kannst Du ja mal den Ruhestrom im Kollektor messen?
Diode ab = Ruhe 9 mA, Diode ran, angesteuert 3 mA.
Sam schrieb:> Ich danke euch, hat mir einiges an Input gegeben. :-)>> Aber auch nicht wenig Zweifel und Frust :-(
Ich hoffe, Sie lesen noch mit.
Wieso Frust ?
Die Darlington- Schaltung funktioniert, wenn manche Elektroniker eben
eine Maßnahme gegen Schwingneigung vorgesehen haben, dann wahrscheinlich
wegen ihrer Bauelemente- Wahl- in Ihrer Schaltung sind ja keine
Typenbezeichnungen angegeben.
Maßnahmen gegen Schwingneigung sind in der Elektronik üblich- viele
Geräte haben sie, obwohl meist gar nichts passiert, wenn man sie
abtrennt.
Aber manchmal hat man dann DAS Gerät, bei dem "alles schwingt, nur der
Oszillator nicht".
Die beiden Germanium- Transis habe ich auf einem Detektorempfänger-
Versuchsaufbau schnell nachgesetzt. Das kostete ja nur Sekunden.
Der Versuchsaufbau soll als Vergleich zu einem Detektorempfänger mit
echten, historischen Bauteilen -echter Kristalldetektor !- dienen,
dieser ist noch im Bau.
Beide Geräte werden auch meßmäßig verglichen, und auch spezielle
Schaltungen sollen möglich sein, die den Kristalldetektor als Verstärker
nutzen.
Wenn es interessiert, könnten wir ein Thema in "HF- Funk und Felder"
aufmachen.
Sam schrieb:> Sven, ich bin mir nicht sicher, ob du 'Filius' schriebst um eine> negative Grundlage zu schaffen. Aber ist es nicht eigentlich positiv,> wenn ich mit älterem geerbtem Kram etwas lernen möchte?
Das war überhaupt nicht negativ oder abwertend gemeint.
Die Intention eines Experimentierkastens ist halt die, mit simplen
Schaltungen spielerisch zu lernen. Die Zielgruppe sind meistens Jungen.
Nichtsdestotrotz darf selbstverständlich jeder damit spielen.
Peter D. schrieb:> Die Wirkung von R2, C2 hängt davon ab, welche Transistoren> verwendet werden und vom Aufbau.> Typisch sind sie nicht notwendig, Darlingtontransistoren haben diesen> Anschluß auch nicht herausgeführt.> Lautsprecher haben 4 oder 8Ω. Bei einem Arbeitswiderstand von 82Ω sind> also max 10% der Spannung verfügbar.> Die Schaltung taugt also vorne und hinten nichts.
Darf ich fragen, was es mit 4 ider 8 Ohm auf sich hat mit diesen 82 Ohm?
Was klappt da nicht bzw was müsste wie sein, dass es funktioniert? Ich
verstehe das Problem als Laie nicht so ganz. Bitte um Erklärung
Hey, ich lese natürlich noch mit :-)
Frust eigentlich aus folgendem Grund: wenn schon in so einer
Experimentioeranleitung lückenhafte Erklärungen und im Extremfall
schlechte Schaltungen gezeigt werden, scheint das Henne-Ei Problem beim
Lernen und entwirren der Fragen unlösbar zu sein. Das frustrierte mich
gerade.
Ich lese ja auch das Forum mit und hin und wieder bin ich über
Erklärungen gestoßen, die wirklich von Herzen kommen und aufklären
wollen und das motiviert ungemein.
Sam schrieb:> Hey, ich lese natürlich noch mit :-)>> Frust eigentlich aus folgendem Grund: wenn schon in so einer> Experimentioeranleitung lückenhafte Erklärungen und im Extremfall> schlechte Schaltungen gezeigt werden, scheint das Henne-Ei Problem beim> Lernen und entwirren der Fragen unlösbar zu sein. Das frustrierte mich> gerade.>> Ich lese ja auch das Forum mit und hin und wieder bin ich über> Erklärungen gestoßen, die wirklich von Herzen kommen und aufklären> wollen und das motiviert ungemein.
Nun- es wurde ja schon Verschiedenes erklärt.
Sie schreiben, die Schaltung stammt aus einem Baukasten.
Dann gehe ich davon aus, daß der Hersteller eben einfachste Scheltungen
damit vorschlägt, die mit wenig Bauteilen auskommen, so wie meine ja
auch ist.
Das bedeutet eben, die Schaltungen sind alles andere als optimal- aber
sie funktionieren.
Besser wäre eine Schaltung mit 3 Transistoren, einer davon einer mit
umgekehrter Polarität, das wären die in vielen Kleinstempfängern
verwendeten "Komplementär- Endstufen". Diese haben dann auch einen guten
Wirkungsgrad, es "kommt ein bißchen was raus", und die klingen auch
anständig.
Aber die benötigen eben auch mehr Bauteile, teilweise viel mehr.
So einfach ist das eigentlich nur.
Aber solche Schaltungen regen dann doch an, was Besseres zu bauen- wie
wäre es mit einer Eintakt- A- Endstufe oder einer Gegentakt- Endstufe,
usw, da kann man dann auch fähige Gerätchen mit bauen.
Anmerkung: Auf dieser Seite finden Sie eine Schaltung, die aus der
Konzeption der Baukastenschaltung entwickelt wurde, aber doch erheblich
besser ist:
https://www.radiomuseum.org/tubes/tube_2n652.html
Manni schrieb:> Darf ich fragen, was es mit 4 ider 8 Ohm auf sich hat mit diesen 82 Ohm?> Was klappt da nicht bzw was müsste wie sein, dass es funktioniert? Ich> verstehe das Problem als Laie nicht so ganz. Bitte um Erklärung
Der 82 Ohm ist der Arbeitswiderstand, bei dem die Transistoren in einem
brauchbaren Arbeitspunkt betrieben werden. Und der wird bei
Gleichspannungen eingestellt.
4 Ohm sind zuwenig. Also muß der Arbeitswiderstand so hoch gemacht
werden, daß ein einigermaßener Betrieb der Stufen möglich ist. Und am
Arbeitswiderstand fällt bei Ansteuerung mit Wechselspannung dann eine
verstärkte Wechselspannung ab. Die kann man über einen Kondensator
abtrennen, ohne den Gleichstrom- Arbeitspunkt zu beeinflussen- der
Transistor behält gleichstrommäßig seinen Arbeitspunkt.
Da der dem Arbeitswiderstand parallelgeschaltete Lautsprecher aber einen
sehr geringen Widerstand hat, ist die Spannung am Lautsprecher, und
damit die Leistung, sehr gering.
Die Lösung wäre ein Transformator, dessen Wicklungs-
Wechselstromwiderstände (Impedanzen) das abbilden (82 Ohn zu 5 Ohm)- auf
den bei dieser einfachen Schaltung verzichtet wurde.
Manni schrieb:> Darf ich fragen, was es mit 4 ider 8 Ohm auf sich> hat mit diesen 82 Ohm?
Der Aussteuerbereich des gezeigten Spannungsfolgers
ist für beide Halbwellen unterschiedlich. In der
positiven Halbwelle fließt der Lautsprecherstrom
durch den Transistor, und der liefert halt so viel
Strom, wie notwendig ist. (Der "differenzielle
Innenwiderstand" ist gering --> Spannungsfolger.) Der
Verstärker kann relativ weit ins Positive ausgesteuert
werden.
In der negativen Halbwelle steuert aber der Tansistor
mehr oder weniger zu; als Energiequelle für den
Lautspecher wirkt der Koppel-Elko (100µF), der sich
über den Emitterwiderstand von 82 Ohm mehr oder
weniger schnell entladen muss. Der Entladestrom
(= Lautsprecherstrom in der negativen Halbwelle)
ist hier durch den Widerstand von 82 Ohm begrenzt;
mehr als komplett zusteuern kann der Transistor
nicht.
Die Stufe kann somit relativ viel Laststrom liefern,
aber nur wenig Laststrom aufnehmen.
> Was klappt da nicht bzw was müsste wie sein, dass> es funktioniert?
Das beschriebene Problem ist eine prinzipielle Schwäche
von Eintaktstufen. Man kann es mildern, indem man den
Emitterwiderstand kleiner als den Lastwiderstand macht,
bezahlt dafür aber mit einem unterirdischen Wirkungsgrad.
> Ich verstehe das Problem als Laie nicht so ganz. Bitte> um Erklärung
HTH
Egon D. schrieb:> Das beschriebene Problem ist eine prinzipielle Schwäche> von Eintaktstufen. Man kann es mildern, indem man den> Emitterwiderstand kleiner als den Lastwiderstand macht,> bezahlt dafür aber mit einem unterirdischen Wirkungsgrad.
Oder man nimmt statt des Widerstandes eine Drossel.
Kürzlich war hier ein Thread mit 2N3055 und Drossel bei ~1A
Arbeitspunkt. Sperrt der Transistor, dann liefert die Drossel bis zu -1A
aus der gespeicherten Energie.
Edi M. schrieb:> Eigentlich kenne ich die Batteriesymbol> so- als es noch Flachbatterien gab, hieß es: Kurzer Pol ist Plus, und so> auch auf dem Schaltsymbol".
Bei den Flachbatterien war das so. Das Schaltzeichen der Batterie hatte
aber schon immer den langen Strich als Plus.
Peter D. schrieb:> Egon D. schrieb:>> Das beschriebene Problem ist eine prinzipielle Schwäche>> von Eintaktstufen. Man kann es mildern, indem man den>> Emitterwiderstand kleiner als den Lastwiderstand macht,>> bezahlt dafür aber mit einem unterirdischen Wirkungsgrad.>> Oder man nimmt statt des Widerstandes eine Drossel.
Richtig. Danke.
Vergesse ich immer, diese Möglichkeit, obwohl das ja gerade
in der HF-Technik beliebt ist. Bei NF-Schaltungen aufgrund
der notwendigen Größe der Drossel kaum praktikabel.
Man könnte die Schaltung auch mit 9V betreiben und einen 1k Widerstand
in die Plusleitung legen, dann hat man mehr Verstärkung. Den 82 Ohm
Widerstand kann man entweder weglassen, oder mit einem 100uF Elko
überbrücken.
Besser für die Ausgangsleistung wäre jetzt noch eine
Impedanzwandlerstufe zwischen Darlington und Lautsprecher
(Kollektorschaltung).
Versuch_darlington_Vertaerker.png
(340 KB)
