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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sinus-Verstärken


Autor: Martin (Gast)
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Hallo Leute!


Ich möchte einen Verstärker für einen Frequenzgenerator
entwickeln. Der Frequenzgenerator gibt +10V -10V aus.
Strombelastbarkeit = schwach
Mit Verstärker meine ich, dass nicht die
Spannung verstärkt werden soll, sondern nur der Strom.

Der Frequenzgenerator gibt einen Sinus aus und sobald
der Sinus durch mein neu gebautes Gerät durch ist, soll
man diesen mit 1A belasten können.

Könnt ihr mir bitte Beispiele von Schaltungen präsentieren
oder wisst ihr irgendwelche Links zu diesem Thema?



Ich danke euch Leute
Tschüss
Martin

Autor: crazy horse (Gast)
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in erster Linie wäre interessant, welche Bandbreite das Ganze haben 
soll.

Autor: Alexander Liebhold (lippi2000)
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Bei geringer Bandbreite, kannst du ne geregelte Stromquelle (sprich 
OPAmp + FET) nehmen. Wenn du die Spannung über den Shunt-Widerstand 
abgreifst, dürftest du ne ganze Menge Strom ziehen dürfen. Die Spannung 
am Shunt bleibt immer gleich, da die Stromquelle auf diesen 
Spannungsabfall 10V regelt.

Für Bipolar lässt sich sicherlich eine geeignete Schaltung mit 2 
Stromquellen aufbauen.

Vielleicht reicht der Gedanke schon. Muss selst nochmal drüber 
nachdenken.

Gruß Alexander

Autor: schnudl (Gast)
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Ich glaube du liegst nicht so schlecht, wenn du einen OP mit 
nachfolgender bipolarer Komplementärendstufe nimmst, und über beide 
gegenkoppelst.

Autor: Dieter Stotz (Gast)
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Martin,

genau wie schnudl es erklärt hat, geht's auch. Solange Du keine 
Spannungsverstärkung machen musst, sind zwei komplementäre Emitterfolger 
völlig ausreichend. Die sind sogar (als Schaltung betrachtet) relativ 
schnell, d. h. bis 100 kHz musst Du Dir kaum Gedanken machen bezügl. 
Frequenzgang. Damit keine Übernahmeverzerrungen im Nulldurchgang 
entstehen, kann man diese Stufe entweder mit einem Ruhestrom vesehen, 
oder man kann einen OP vorschalten und dessen Ausgang an die verbundenen 
Basen anschließen und gleichzeitig die Basen und die Emitter mit einem 
Widerstand versehen -- für übliche OPs etwa 68 Ohm (damit außerhalb der 
Stromübernahme durch die Transistoren der OP nicht mehr als ca. 10 mA 
treiben muss).

Gruß

Dieter

Autor: Dieter Stotz (Gast)
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Martin,

ach ja, vergessen: Gegenkopplung zum OP natürlich NACH der 
Transistorstufe, d. h. vom endgültigen Ausgang zurück auf den 
Minus-Eingang des OPs.

Dieter

Autor: Christian Berger (casandro) Flattr this
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Martin wrote:

> Der Frequenzgenerator gibt einen Sinus aus und sobald
> der Sinus durch mein neu gebautes Gerät durch ist, soll
> man diesen mit 1A belasten können.

Es gibt dabei 2 große Fragen:

1. Welcher Frequenzbereich? Für NF (<100kHz) gibts deutlich einfachere 
Schaltungen.

2. Willst Du, dass die Spannung oder der Strom eingeprägt wird?
Nehmen wir mal an, Du hängst einen 100 Ohm Widerstand dran. Dadurch 
fließt bei 10 Volt 0.1 Ampere. Willst Du nun, dass bei einem 50 Ohm 
Widerstand immernoch 10 Volt anliegen (und damit 0.2 Ampere), oder 
willst Du dass immernoch 0.1 Ampere durchfließen (und Du somit 5 Volt 
hast)?

Wenn Du NF und Spannungseinprägung haben willst, so würde ich Dir jeden 
einfachen HIFI-Verstärker empfehlen. Die sind sehr gut, wenn Du keine 
Gleichspannung brauchst. Und die entsprechenden Verstärkermodule bekommt 
man billig bei Pollin.

Autor: reiner (Gast)
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Warum so kompliziert? Ein Leistungs-OpAmp sollte doch genügen. Zum 
Beispiel sowas hier:

http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/1317.pdf

mfg reiner

Autor: Düsentrieb (Gast)
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tda2050

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo,
ich würde auch einen OP vorziehen. Eine nachgeschaltete Leistungsstufe 
tut es zwar auch, aber dann sollte die ja auch kurzschlussfest sein. 
Also benötigt man mindestens zwei BD- und zwei BC- Transistoren und ein 
paar Widerstände, so wie Dioden.
Gruss Klaus.

Autor: sechsnullsechs (Gast)
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Ich hab mal rausgefunden, dass man guenstige Audioversterker DC koppeln 
kann. Das gibt dann Satt Dampf fuer viel weniger Geld.

Autor: Dieter Stotz (Gast)
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Hallo,

wir wissen leider immer noch nicht, für welchen Frequenzbereich das 
Ganze sein soll und welche anderen Eckdaten gefordert werden. Wenn er z. 
B. geringe Offsets haben möchte, dann sind viele normale Audio-OPs 
ungeeignet.


Dieter

Autor: Martin (Gast)
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Hallo Leute!

Danke für eure großartigen Antworten.
Tut mir leid für meine verspätete Antwort.

@Christian
Wenn man den Frequenzgenerator auf 10V stellt, dann sollen
am Ausgang der nachgeschalteten Elektronik auch 10V sein.
Das bedeutet, dass sich der Strom aus dem Last-Widerstand
ergeben soll.

Der Frequenzbereich soll von 0-100Herz reichen, also nicht
besonders aufregend.

Soweit ich mit dem Projekt vertaut bin, spielen geringe Offsets
eher eine Nebenrolle.
Es ist nur wichtig, dass der Ausgegebe Sinus belastbar wird.

Tschüss
Martin

Autor: Dieter Stotz (Gast)
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Martin,

ich habe mal eine Leistungsendstufe diskret aufgebaut für ungefähr 
denselben Zweck, Frequenzbereich DC - 1 kHz, Spannungsswing +/- 30 Volt. 
Wenn Interesse besteht, kann ich Dir die Schaltung mal schicken.

Dieter

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Wie eine mit einem Op angesteuerte Gegentakt Endstufe funktioniert
siehe Schaerer
   Gegentakt-Endstufe ohne Ruhestrom
   http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...
und folgende.

Als OpAmp kommt z.b. ein TL072 mit +-15V versorgt in Frage.
Für die Endstufe sind wegen der geringen Strombelastbarkeit des Op eine 
Darlington Kombination zu empfehlen.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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zb so

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Die Variante mit MOSFET als Lastungsstufe hat etwas den Nachteil dass 
man gegenüber Transistoren wegen der höheren Gate-Source Spannung auch 
eine höhere Versorgungsspannung braucht, was unnötig Verlustleistung 
erzeugt, oder man nimmt wie in dem Bild eine zweite höhere 
Versorgungsspannung für die Vorstufe.

Der BUZ73 z.B. braucht für 1A eine Gate Source Vorspannung von 4V!

Autor: Martin (Gast)
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Hallo Leute!


@Dieter
Die Schaltung interessiert mich sehr.
Kannst du sie mir bitte schicken:
martin.8435441@gmx.at


Und euch anderen, vielen Dank für die Schaltungen.

Ich bin erst ab 2.Jänner wieder Online. Dann beginne ich
auch mit dem Aufbau der ersten Schaltungen.


Deshalb wünsche ich euch allen Frohe Weihnachten
und ein Gutes Neues Jahr 2008.


Tschüss
Martin

Autor: Martin (Gast)
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Hallo Leute!

Ein Gutes Neues Jahr wünsche ich euch nocheinmal im Nachhinein.

Ich habe die Schaltung auf einer Lochrasterplatine aufgebaut.
Den Schaltplan habe ich angehängt.

Es handelt sich um einen einfachen Spannungfolger.

Ich versorge zur Zeit mit +-9V.
Die Netzteile sind galvanisch getrennt. Es handelt sich
für den Anfang um Labornetzteile.
Der Frequenzgenerator ist auf 90HZ Sinus eingestellt und
liefert einen Spitzenwert von +-5V.
Das Signal des Frequenzgenerators und der Ausgang des OPVs
L165 sind auf dem Oszi dargestellt.

Wie laut Schaltplan ersichtlich habe ich am OPV-Ausgang einen 10K
Widerstand und einen 100nF-Kondensator.

Wenn ich einschalte passiert zuerst nichts Aufregendes.
Sobald ich aber den Frequenzgenerator anstecke, zieht plötzlich
der OPV 1A auf beiden Versorgungen +-9V.
Dann ist er tot und ich muss einen neuen anschließen. Das bedeutet,
wenn ich jetzt den Frequenzgenerator abstecke und später wieder
neu einschalte, zieht der OPV trotzdem 1A. Er wird
auch schön heiß. Ich habe mir bereits 3 OPVs L165 abgeschossen.
Jedesmal wieder habe ich die Schaltung auf Fehler kontrolliert und
habe auch die Versorgungsspannungen mehrmals nachgemessen.

Aus diesem Grund habe ich einen LM358 angehängt. Mit diesem 
funktionierts
ohne Probleme. Am OSZI habe ich ein perfektes Signal.
Wenn es mit dem LM358 auch nicht gehen würde, dann würde ich auf
einen Schaltungsfehler tippen.

Ich könnte mir nur noch vorstellen, das am Datenblatt was nicht
stimmt (L165).
Pin 1     +-Eingang   Frequenzgenerator
Pin 2     --Eingang   Verbunden mit Pin 4 und mit Ausgangsstecker.
Pin 3     --Versorgung
Pin 4     Output      Verbunden mit Pin 2 und mit Ausgangsstecker.
Pin 5     +-Versorgung

Ich habe auch ein Eagle-Bauteil des L165. Dort stimmt die 
Bauteilbelegung
mit jener im Datenblatt überein, weil es ja auch sein könnte,
dass man das Bauteil auf der Zeichnung nich von vorne, sondern von
hinten anschaun muss.


Gibt es für den L165 irgendeinen Trick, den ich nicht kenne?
Ich habe leider nur noch zwei übrig.

Könnt ihr mir bitte helfen? Ich bin schon ganz verzweifelt?


Tschüss
Martin

Autor: Martin (Gast)
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Hallo Leute!

Ich habe jetzt die Gegenkopplung entfernt. Den Inverting-Input (I-)
habe ich mit GND verbunden und der Non-Inverting-Input (I+) hängt
nach wie vor am Frequenzgenerator.

Auf diese Weise erhalte ich einen Komparator. Wenn die Spannung des
Frequenzgenerators größer als 0V ist, dann schaltet der Ausgang des
OPVs auf 9V und wenn die Spannung des Frequenzgenerators kleiner als 0V
ist, dann schaltet der OPV auf -9V. Der OPV schaltet und funktioniert
in diesem Fall ohne Probleme.

Das Problem, dass plötzlich so viel Strom gezogen wird liegt nur an
der Gegenkopplung, also wenn Output und Inverting Input miteinander
verbunden sind.

Kann es sein, dass der OPV ausregeln möchte und dieser zu Schwingen
beginnt und durch das viele Schalten so viel Strom verbraucht und
heiß wird?

Wie kann man, falls es sich um ein Schwingen handelt, dieses 
unterdrücken?


Tschüss
Martin

Autor: Düsentrieb (Gast)
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der schwingt...
entferne c10  100nf , und mach mal: 100nf+5 ohm (in reihe) rein

Autor: JensG (Gast)
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Das Problem ist, daß er schwingt, weil meines Wissen diese IC's nicht 
für V=1 kompensiert sind. Wenn Du also diesen IC nehmen willst, würde 
ich vorschlagen, die Gegenkopplung für z.B. v=10 zu bemessen (so daß er 
also 10-fach verstärkt), und am Eingang einen 1:10 Spannungsteiler, so 
daß die Gesamt-v wieder 1 ist.
Auch einen 100nF-C am Ausgang mögen OPV's nicht (also rein kapazitive 
Last).
Ein Boucherot-Glied (RC-Serie parallel zum Ausgang, z.B. 220nF + 1Ohm 
oder so) sorgt zusätzlich gegen Schwingneigung bei bestimmten komplexen 
Lastzuständen.
Notfalls auch eine kleine (strombelastbare) Drossel in Serie zum 
Ausgang, um kapazitive Lasten zu ermöglichen.

Autor: Helmi (Gast)
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Der L165 schwingt in deiner Schaltung weil die interne 
Frequenzkompensation nicht fuer eine Verstaerkung von 1 ausgelegt ist.
Deshalb wird er auch heiss.

Schau mal in das Datenblatt von ST auf Seite 1/9

Dort ist fuer die Invertierende Verstaererschaltung mit der Verstaerkung 
von 1 zwischen den beiden Eingaengen ein Widerstand geschaltet.
So ist es fuer den OP als wuerde er eine Gegengekoppelte Verstaerkung 
von ca. 10 sehen. Erst ab dieser Verstaerkung arbeitet er Stabil.

Auch sollte dein 100 nF C am Ausgang ein Widerstand in Reihe von ca. 1 
.. 2 Ohm bekommen.


Die nichtinvertierende Schaltung (Spannungsfolger) ist beim dem OP nicht 
so ohne weiters moeglich.

Gruss Helmi

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