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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leistungsoperationsverstärker


Autor: Ruuud (Gast)
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Hallo,

hab eine Schaltung mit einem DDS aufgebaut und will nun das Signal auf 
10V / 125mA (Effektiv) verstärken. Der DDS liefert einen Sinus mit Uss = 
500mV.
Das ganze sollte in einem Frequenzbereich von 1kHz bis 100kHz arbeiten

Als Vorverstärker habe ich den OP37, nun brauch ich noch eine Leistungs 
OP, damit ich auf die 125mA komme.

Kann mir jemand einen OP vorschlagen bzw. eine Schaltung?

Autor: Dieter Stotz (Gast)
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Hallo,

im Prinzip kann man einen Komplementärtreiber aus diskreten Transistoren 
verwenden (d. h. beide Basen und beide Emitter miteinander verbunden und 
die Kollektoren jeweils an die symmetrischen Versorgungssspannungen und 
das Ganze mit den Basen an den Ausgang des OP geschaltet, Ausgang sind 
dann die Emitter).

Zur Reduzierung der Übernahmeverzerrungen im Nulldurchgang verwendet man 
einen Widerstand zwischen Basen (also OP-Ausgang) und Emitter (also 
Gesamtausgang). Dieser ist so zu bemessen, dass gerade bei 
Schleusenspannung der BE-Strecken mit ca. 0,6 V der OP-Ausgangsstrom 
nicht überschritten wird. Bei 10 mA würde man z. B. 68 Ohm nehmen.

Wichtig ist noch, die Gegenkopplung zum OP vom Gesamtausgang zu nehmen 
(nicht vom OP-Ausgang).

Kritisch ist sicherlich, das Ganze bis 100 kHz zu betreiben. Kommt 
wahrscheinlich auch darauf an, welche Verzerrungen noch erlaubt sind.

Anosnsten gibt es sicherlich auch fertige OPs z. B. von Analog Devices 
oder andere.

Gruß

Dieter

Autor: Mandrake (Gast)
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Die Schaltung von Dieter würde ich auch erst einmal probieren. Sie ist 
ziemlich robust und die Nichtlinearitäten werden (abgesehen von den 
Übernahmeverzerrungen) recht gut ausgeregelt. Abhilfe 
Übernahmeverzerrung: siehe Beitrag von Dieter.

Noch was zum OP wenn du dir einen suchst. Du benötigst eine 
Spannungsverstärkung von A = 20. Beim wälzen der Datenblätter solltest 
du in den Bodeplots schauen ob die Openloop-Gain bei 100kHz noch 
mindestens 26dB beträgt. Dann sollte es eigentlich klappen mit deiner 
Verstärkung bei 100kHz.

Gruß Mandrake

Autor: JensG (Gast)
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20dB angeblicher Verstärkung ist falsch, denn die 500mV sind als Uss 
angegeben, die 10V dagegen als effectiv (RMS) (also Uss=28,28V). Also 
fast 60-fache Verstärkung, was so um die 36dB macht

Eigentlich könnte man sogar den guten alten TDA2030 benutzen, denn der 
hat eine -3dB Leistungsbandbreite von 140kHz bei G=30dB (zumindets der 
von ST). So sehr Leistung brauchen wir ja nicht, was sicherlich noch ein 
paar mehr Reserven ergibt.
Die Verzerrungen sind dann aber sicherlich auch nicht mehr die besten 
bei 100kHz.

Autor: Mandrake (Gast)
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@JensG

Jo, hab ich überlesen.
Nicht ganz falsch!
Deine Rechnung passt nur auf sinusförmige Spannungen mit einem 
Crest-Faktor von 2^(1/2). Bei einer Rechteckspannung ist der 
Crest-Faktor 1.Zugegeben man müsste auf Grund der Harmonischen dann mit 
einer höheren Frequenz rechnen um  die Signalform nicht zu sehr zu 
beeinträchtigen. (Also Vorsicht wenn man noch andere Signalformen 
implementieren möchte!)

-Seit wann sind 20dB = 20?

-Sind die 10V (RMS) wirklich Spitze-Spitze?
Hat der Fragensteller leider nicht verraten.


@Ruud:
Wenn du deine DDS auch mit anderen Signalformen betreiben möchtest, muss 
die Bandbreite deines Verstärkers noch höher sein, damit die Oberwellen 
noch mitverstärkt werden.

Autor: JensG (Gast)
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@Mandrake
- nun  ja, wenn nichts anderes angegeben, gehe ich erstmal immer von 
Sinus aus.
- 20dB = 20 -> ich meinte nur 20 (ohne dB) - sorry
- Er hat doch ... 10V / 125mA (Effektiv) ... angegeben - also Effektiv = 
RMS = Effektivwert. Oder bezog sich das Effektiv auf was anderes?

Ansonsten alles richtig ;-)

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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LM675 - Power Operational Amplifier
http://www.national.com/mpf/LM/LM675.html
3A current capability
5.5 MHz gain bandwidth product
Wide power bandwidth 70 kHz

LT1210 - 1.1A, 35MHz Current Feedback Amplifier
http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H...
# 1.1A Minimum Output Drive Current
# 35MHz Bandwidth, AV= 2, RL = 10Ω

EL2008 55MHz 1 Amp Buffer Amplifier
http://www.intersil.com/data/fn/FN7023.pdf
(obsolete, nur 1fache Spannungsverstärkung)

Autor: Mandrake (Gast)
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@JensG
Ja er hat 10V RMS angegeben aber ist das auch die Spitzen-Spitzen 
Spannung oder nur die Amplitude?

Autor: JensG (Gast)
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@ Mandrake

RMS ist der Effektivwert Urms, und nicht Spitze-Spitze. Also Us (nicht 
Uss) durch Wurzel 2 (für Sinus).
Oder andersherum: Us  = 2^(1/2) * Urms
                  Uss = 2 * Us
(ersteres natürlich wieder nur Sinus)

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