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verstärkerselbstbauprojekt+A -A |
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Autor |
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lionking
Stammgast |
#51 erstellt: 26. Jul 2004, 16:19 | |||||
Danke, das hat mir geholfen! also ~5mA und über r6 fallen dann 16,6V ab. is das besser? wie ich auf 0,8V gekommen bin weiss ich nicht mehr wenn da 5mA durch r17 kommen, müsste der spannugsabfall 0,6V sein, aber q3 is doch noch gesperrt oder? also 0V die 1,5 hab ich mir gedacht, da q3 ab ~0,7V öffnet und 0,8V+0,7V=1,5V, naja... kirchhoffsche regeln und so hab ich noch nicht gelernt, nur in som buch gelesen. auch das ohmsche gesetz wurde in der schule nur kurz erwähnt aber nicht angewendet, naja deswegen bin ich noch nich so bewandert in sachen berechnung von strom spannung und widerständen... |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#52 erstellt: 26. Jul 2004, 17:48 | |||||
Viel besser
Wenn 5mA durch R6 fließen dann kann Q3 nicht gesperrt sein, sonst müßte der Strom durch die Basis von Q2 oder Q6 fließen (wo soll er sonst hin? - siehe Kirchhoffsche Knotenregel), und wir haben ja angenommen, daß die Basisströme vernachlässigbar sind. Klar, in Deiner Schaltung hängt noch nichts an der Basis von Q3, also ist er in der Praxis gesperrt, aber wir wollen ja den gewünschten Betriebszustand herstellen und dazu müssen wir wissen, was für ein Signal aus der (noch fehlenden) Eingangsstufe herauskommen muß und an die Basis von Q3 gegeben werden muß, damit dieser Zustand entsteht. Es geht also nicht um die tatsächlichen Zustände jetzt (die stimmen ja nicht, wie Du schon gemessen hast), sondern um die gewünschten Zustände im Leerlauf wenn Q3 korrekt "versorgt" wird. 0,6V ist also richtig. Deine Lösung von Frage c.) war richtig, bloß ergibt sich mit 0,6V aus Frage b.) natürlich jetzt 1,3V. Wir wissen also jetzt, daß die Eingangsstufe im Ruhezustand 1,3V Ausgangsspannung bezogen auf -VCC für die Basis von Q3 liefern muß. Wir müssen also die Differenzstufe so dimensionieren, daß dieser Wert erreicht wird. Hast Du schon ein neues Schaltbild? |
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lionking
Stammgast |
#53 erstellt: 26. Jul 2004, 18:18 | |||||
juhuu! schaltplan: hier!! ich hab die werte für die eingangsstufe(soweit vorhanden) von der vorletzten schaltung genommen. achja ich hab da schon n poti zur regelung an die emittoren der differenztransistoren zum vermindern der gleichspannung am ausgang die durch unterschiedliche transistoreigenschaften... [Beitrag von lionking am 26. Jul 2004, 18:21 bearbeitet] |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#54 erstellt: 26. Jul 2004, 19:22 | |||||
Prima!
Dieses Poti hat noch ganz andere Konsequenzen, die Du vielleicht noch gar nicht ahnst! Zum einen erhöht es das Grundrauschen des Verstärkers, zum anderen hat es einen Einfluß auf die Verstärkung der Transistoren im Differenzverstärker. Das ist zwar eigentlich eine gute Idee, weil man die Linearität damit verbessern kann. Aber im Moment wird dadurch nur die Betrachtung komplizierter, also plädiere ich dafür, das Poti vorerst wegzulassen. Wir wissen jetzt schon mal welche Spannung im Leerlauf an R7 abfallen muß (im Schweiße des Angesichts berechnet ) Um den Wert von R7 auszurechnen brauchen wir noch den Strom durch R7. Wir wollen den Strom durch den Kollektor von Q11 gleich groß haben, damit der Differenzverstärker in der Balance ist. Durch R5 fließt also doppelt so viel Strom wie durch R7. Wenn wir also den Strom durch R7 festgelegt haben, ergibt sich der Wert beider Widerstände. Kurze Kontrollfrage: Welche Spannung fällt an R5 im Leerlauf ab? Wir müssen also bloß den Ruhestrom durch einen "Fuß" des Differenzverstärker festlegen. Leider hat dieser Strom Auswirkungen auf eine Reihe von Dingen, wie z.B. Rauschen und das dynamische Verhalten des Verstärkers. Es ist ein bißchen zu früh um da ins Detail zu gehen. Mangels besserer Argumente im Moment schlage ich 200µA pro "Fuß" vor. Das ist der Strom, bei dem im Datenblatt des BC558 die Rauschzahl angegeben ist, man kann also vermuten daß da das Rauschverhalten des Transistors besonders gut ist. Damit müßtest Du R5 und R7 festlegen können |
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lionking
Stammgast |
#55 erstellt: 26. Jul 2004, 20:19 | |||||
das mit dem poti hatte ich nur mal irgendwo gesehen und fands ganz praktisch, aber meinetwegen können wirs ruhig weglassen... so, hab ma n bissel berechnet ich hoffe auch richtig: r7=(18V-1,3V)/0.0002A=83500Ohm r5=(18V+1,3V)/0.0004A=48250Ohm kann das sein? |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#56 erstellt: 26. Jul 2004, 20:49 | |||||
Nö! Q3 braucht als Eingangsspannung 1,3V bezogen auf -VCC, und R7 liegt an -VCC, also fallen 1,3V an ihm ab und nicht 18V-1,3V. Bei 200µA ergibt das 6,6kOhm (wir nehmen 6,8kOhm). Du hast implizit die Frage beantwortet welche Spannung an R5 abfällt mit 18V+1,3V. Das ist falsch. Woraus hast Du das geschlossen? Ich bin eine Plage, stimmts? |
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lionking
Stammgast |
#57 erstellt: 26. Jul 2004, 21:21 | |||||
schade ich hab schon wieder den gleichen fehler gemacht nunja ich dachte der rest zu 36V... ich glaub eher ich bin die plage(oder meine unwissenheit) über r5 werde ich noch mal nachdenken... achja, es funktioniert auch in 'meiner' version |
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lionking
Stammgast |
#58 erstellt: 26. Jul 2004, 22:15 | |||||
r5=85k wenn das stimmt mit dem rest zu 36V |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#59 erstellt: 27. Jul 2004, 09:59 | |||||
Stimmt leider nicht. Du vergißt den dazwischen liegenden Transistor. Nur wenn der voll durchgesteuert ist, fällt an ihm eine zu vernachlässigende Spannung zwischen Emitter und Kollektor ab. Er kann aber nur voll durchgesteuert sein, wenn seine Basis um 0,7V unter dem Emitter liegt (bei PNP). Sowohl der Eingang als auch der Ausgang werden aber im Leerlauf als bei 0V liegend angenommen. Sobald also die Spannung am Emitter von Q11 oder Q12 unter 0,7V bzgl. Masse sinkt, macht der Transistor zu. Das sich einstellende Gleichgewicht sorgt dafür, daß der Emitter (also R5's Fußpunkt) auf 0,7V zu liegen kommt. Über R5 fallen also 17,3V ab, was bei 400µA einen Wert von 43250 Ohm ergibt. Wir nehmen 47kOhm. Die Schaltung funktioniert auch mit anderen Werten für R5 und R7, bloß ist u.U. der Strom der beiden Füße des Differenzverstärkers nicht in der Balance. Dadurch steigen die Verzerrungen an, und die Differenzverstärkung sinkt. Die Eingangsbeschaltung von Q12 (also R13/C6) ist übrigens Murks. Es fließt ein zwar sehr geringer, aber doch vorhandener Basisstrom durch Q12, und der würde C6 immer mehr aufladen, so daß die Basisspannung an Q12 immer weiter ansteigt, und die Schaltung aus der Balance gerät. Keine Ahnung wo Du diese Schaltung her hast. Im Moment brauchen wir eigentlich nur einen Widerstand von der Basis nach Masse. Der definiert den Eingangswiderstand des Verstärkers und leitet den Basisstrom ab. 10kOhm ist ein üblicher Wert für den Eingangswiderstand eines Verstärkers. Der Kondensator ist im Moment noch unnötig, dadurch kann man die Eigenschaften des Verstärkers auch im Gleichspannungsbereich untersuchen. Für Audio ist das später nicht erforderlich, und man kann den Kondensator einbauen, um sich vor Gleichspannungspegeln am Eingang zu schützen. |
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zucker
Inventar |
#60 erstellt: 27. Jul 2004, 10:35 | |||||
Hallo pelmazo, den Murks am Eingang hat er wahrscheinlich von mir. Irgendwo hab ich ihm geschrieben, daß da ein C und ein R hin soll, um eben den Eingang vor Gleichspannung zu schützen, dennoch ein sinnvolles an Signal durchläßt. Die Kombination 2,2µ / 5K hat sich ganz gut gemacht, da sie irgendwo bei 10Hz schließt. Wahrscheinlich habe ich vergessen zu schreiben, das ein Widerstand auch nach Masse muß. Ich bitte um Vergebung. Eine Frage habe ich auch: Du schreibst, das der Strom über den hier als R6 angegebenen Widerstand, mit 5mA bemessen werden sollte. Richtet sich dieser Wert nicht nach der möglichen Stromverstärkung der Treiber / End-T bzw. Darlington Kombination? Also in der Folge, daß von hinten her über den Faktor ein Eingansstrom am Treiber festgelegt wird? viele Grüße |
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lionking
Stammgast |
#61 erstellt: 27. Jul 2004, 13:17 | |||||
ok. kann ich auch 48k nehmen? wieso überhaupt nen anderen wert als den berechneten? das mit dem kondensator usw am eingang hab ich schnell gemerkt dass das nix is. der het kurz gespielt aber dann hat er sich in seine verzerrungen vertieft... ich hab ihn dann rausgenommen. |
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lionking
Stammgast |
#62 erstellt: 27. Jul 2004, 13:43 | |||||
so habs aufgebaut. mit bisher nur dem kondensator an q4. tönt auch schon ganz gut! aber er brummt noch n bissel und es sind ~600mV DC am ausgang. die spannung die an den emitterR's im leerlauf abfällt krig ich mit der ruhestromeinstellung bis auf 3,3mV runter( is aber verschieden ober und unten). wie krige ich das brumme´n weg und vor allem woher kommt das? achja und wie berechne/messe ich jezzz wieviel watt der hat? Aktueller Schaltplan [Beitrag von lionking am 27. Jul 2004, 14:02 bearbeitet] |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#63 erstellt: 27. Jul 2004, 14:33 | |||||
Wenn's nicht auf den ganz genauen Wert ankommt nimmt man am besten den nächsten Wert in der Normreihe. Ich habe z.B. nur Werte aus der E12-Reihe in der Grabbelkiste und ein paar Werte aus E24.
Was ist dann mit C3? 600mV DC am Ausgang ist schier nicht möglich. Da ist noch was faul. Stimmt die reale Schaltung mit Deiner Zeichnung überein? Wenn nicht, kannst Du die Zeichnung auf den neuesten Stand bringen? Um das Brummen kümmern wir uns danach.
Braucht man das zum Angeben? Wir müssen dazu wissen, bei welchem Ausgangssignal der Verstärker anfängt zu begrenzen. Bis ganz an die Versorgungsspannung hoch kann er nicht. Du kannst ja mal versuchen zu überlegen, wo da die Grenze ist (sowohl oben als auch unten)
Bei diesem Strom hat man einige Designfreiheit. 5mA war nur ein typischer Wert für den Anfang. Eine meiner nächsten Fragen (an lionking, aber das kann ja auch jeder andere "Zuschauer" mal überlegen) wäre gewesen, wie weit man diesen Strom hochschrauben kann, ohne daß Q3 zu heiß wird. Und wie für diesen Strom die beteiligten Widerstände zu ändern sind (welche und auf welchen Wert). Außerdem hätte ich gern gewußt für welche Widerstände in der Schaltung bei der daraus resultierenden Dimensionierung ein 1/4Watt-Typ nicht ausreicht und welche Wattzahl für diese Fälle zu empfehlen wäre. Das heißt wenn man mehr Strom will, z.B. weil man meint, wegen der zu geringen Stromverstärkung der Ausgangsstufe mehr zu brauchen, dann muß man einen dickeren Transistor einsetzen. Im Grunde ist die Wahl des Stroms bestimmt von Deinem Argument, kombiniert mit den Möglichkeiten des verwendeten Transistors. Wenn ich wegen schwacher Verstärkung in der Endstufe das Gefühl hätte, ich brauche weit mehr als 10mA Ruhestrom in der Spannungsverstärkungsstufe, dann würde ich anfangen zu überlegen, ob ich stattdessen vielleicht lieber die Endstufe ändere, oder ob ich der Spannungsverstärkerstufe einen Ausgangspuffer verpasse oder sie sonstwie in der Architektur ändere. Das Problem ist daß dickere Transistoren in der Tendenz weniger Stromverstärkung haben. Das gilt auch für Transistoren mit höherer Spannung, wie man sie bei größeren Verstärkern braucht. Es ist aber eine gute Idee, so viel Verstärkung wie möglich in der Stufe zu haben, weswegen man hier oft zwei Transistoren als Darlington einsetzt. Man sollte also nicht zu viel von dem einen armen Transistor verlangen, und lieber die Schaltung ändern bevor's eng wird. In der Schaltung von lionking sind auch noch die Ausgangsdarlingtons mit BC548/558 als Treiber aufgebaut, das ist auch noch nicht der Weisheit letzter Schluß. Da wäre mein Auftrag, sich mal die Datenblätter der Ausgangstransistoren anzusehen, und zu versuchen, herauszufinden, mit welcher hfe man mindestens rechnen kann. Dann kann man die Anforderungen an die Treibertransistoren formulieren. Das Ergebnis wird sein, daß die bisherigen BC's etwas zu dünn sind. Das sind schon wieder jede Menge Hausaufgaben |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#64 erstellt: 27. Jul 2004, 14:51 | |||||
Oh, sorry lionking, ich habe übersehen daß Du ja eine neue Schaltung gezeichnet hast. Die 600mV DC sind schon seltsam. War am Eingang auch nichts angeschlossen bei der Messung? Kann es sein daß der Verstärker schwingt (hochfrequent) und so die Messung verfälscht wird? Sicherheitshalber würde ich einen Kondensator von Basis zu Kollektor von Q3 schalten (~100pF für's erste). Dann würde ich noch mal den Leerlaufzustand durchmessen. Sind alle Spannungen ungefähr so wie in der Rechnung vorausgesetzt? |
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lionking
Stammgast |
#65 erstellt: 27. Jul 2004, 15:23 | |||||
heisst leerlauf, dass der eingang in der luft hängt oder dass er mit masse kurzgeschlossen ist? zu c3 ich hab keinen 22uF kondensator, inwieweit kann ich da einen anderen einsetzten elko oder mks ode was anderes? ich hätte da 1uF Mks oder 1u elko oder 33u elko ist die zahl, die auf den runden orangen condensatoren draufsteht in pF oder nF? ob der verstärker schwingt weiss ich nicht kann ich das auch ohne oszi messen? soweit erstmal über die hausaufgaben werde ich mir heute abend mal gedanken machen... |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#66 erstellt: 27. Jul 2004, 15:50 | |||||
Jetzt mit dem 10kOhm-Widerstand müßte das auf's gleiche rauskommen. Ansonsten Kurzschluß mit Masse.
Laß C3 mal weg, im Moment ist das bequemer. Wenn er drin ist müßte im Normalfall der DC-Offset am Ausgang um den Verstärkungsfaktor kleiner werden. Wenn C3, dann so groß wie möglich. Ein Elko ist ok, aber sollte mit einer parallelen Diode gegen Verpolung geschützt sein, sonst kriegt er vielleicht bei Fehlern einen dicken Bauch.
Wenn Du die Scheibenförmigen Keramikkondensatoren meinst: Der Wert in pF, aber manchmal so: 103 = 10000pF Andere Typen haben sowas: 3n3 = 3,3nF Der Kondensatorwert ist im Moment nicht so kritisch, je größer desto weniger Schwingneigung, aber auch weniger Höhen. Im Extremfall kannst Du nur noch Baß verstärken Den richtigen Wert finden wir später raus. Das ist nochmal eine Geschichte für sich.
Mit etwas Glück und Cleverness kann man vielleicht ein Radio dazu brauchen, je nachdem bei welcher Frequenz er schwingt. Aber ohne Oszi ist's blöde. |
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zucker
Inventar |
#67 erstellt: 27. Jul 2004, 17:32 | |||||
Hallo Stefan, 2 Gedanken meinerseits zu den 600mV: Du schreibst, daß die U über die Emitter R bis auf 3,3mV runter zu regeln geht. Das entspricht bei den 0,47R in etwa 7mA I-Ruhe. Eigentlich müßte es bis 0mA runter gehen. Möglicherweise ist der R11 mit 3,3K etwas zu groß und müßte reduziert werden, um den Eínstellbereich des Q4 zu erhöhen. In diesem Fall sollte der Wert des R12 um den Betrag vergrößert werden, der dann bei R11 gegenüber dem Gesamtwiderstand der Kette R11, R10, R12 fehlt. Zum 2. könnte es durchaus sein, daß die R3 und R4 etwas zu klein sein und ggf. auf 180 Ohm vergrößert werden müssen. Wenn mir jetzt kein Fehler unterlaufen ist, so dürfte der derzeitige Stromfluß durch den BC 548 um die 230mA liegen und das ist zu viel für ihn. Wird er denn heiß? Andererseits sollten R3 und R4 möglicherweise aber geringer ausfallen als die derzeitigen 75 Ohm, um den BD in seinem Arbeitspunkt erst mit der Sinusspannung voll aufzusteuern. Dafür ist dann der BC auf jeden Fall zu klein und sollte durch BC 140 / 160 oder BC 141 / 161 oder BC 639 / 640 ersetzt werden, da diese einen Strom von ca 800mA bis 1A "vertragen" C3: Ohne ihn wird die Basis des Q11 Gleichstromgekoppelt, da der R8 ja dann auf Masse liegt. Ob das so gut ist, wage ich hier mal zu bezweifeln. Wenn Du keinen 22µ hast, mach halt erstmal etwas anderes rein. Der Wert kann schon zwischen 4,7µ und 33µ liegen.
Den Eingang lege ich bei Messungen immer auf 0, also dirket kurzgeschlossen. Es scheiden damit irgenwelche Einstreungen am Eingang aus. |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#68 erstellt: 27. Jul 2004, 17:58 | |||||
Hast Du bei der Rechnung mit 230mA die ganze Betriebsspannung eingesetzt? Also Vollaussteuerung? Dann hast Du zwar recht, das kann aber nicht das Problem im Ruhezustand gewesen sein. Die Ströme im Ruhezustand würde der Transistor locker verkraften. Die Argumentation im zweiten Teil ist mir unklar, bei Klasse B wird doch der Ausgangstransistor grundsätzlich erst mit der Sinusspannung (Signalspannung) aufgesteuert, oder verstehe ich Dich miß? |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#69 erstellt: 27. Jul 2004, 18:06 | |||||
Beinahe hätte ich's vergessen:
Ohne C3 hat der Verstärker die gleiche Verstärkung für Gleichspannung wie für Audio. Mit C3 hat er die Verstärkung 1 für Gleichspannung. Mit anderen Worten, der Eingangs-Offset wird bei fehlendem C3 mitverstärkt, sonst nicht. Klar, normalerweise wird man ihn nicht mitverstärken wollen, um am Ausgang so wenig Gleichspannung wie möglich zu kriegen. Es ist also schon sinnvoll, ihn drinzuhaben. Aber ohne ihn funktioniert der Verstärker auch, und man sieht am Ausgang sogar irgendwelche Offsetprobleme viel deutlicher. Man kann auch die Verstärkung mittels Gleichspannung messen, was man mit vorhandenem C3 nicht könnte. |
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zucker
Inventar |
#70 erstellt: 27. Jul 2004, 18:24 | |||||
Ich hab hierbei die 75 Ohm bei geöffnetem BC und einem Spannungsabfall durch ihn, von 0,7 V und halber Ub zugrunde gelegt. Ist das nicht richtig? Es ist doch durchaus möglich, daß bei zu geringer Gegenkopplung über den I-Ruhe Zweig, der Strom über den R6 den BC öffnen lässt. Es scheint ein Fehler im positiven Zweig zu sein, sonst dürfte er keine +600mV messen können.
Meine Erfahrung dazu ist, das ohne diesen C eben die von Dir genannte Gleichspannung am Ende steht. Ob es 600mV sein können, weiß ich nicht. Mir ist bei zu kleinen C oder keinem aufgefallen, daß das Signal am Ende überlagert ist. Es war halt keine ordentliche Kurve mehr. Bei einem Dreiecksignal sind die Flanken mit einer Beule versehen gewesen. Die Kombination R9, R8 und C3 stehen ja in unmittelbarem Zusammenhang und ich bin bisher gut gefahren, wenn es nach unten ab 12-10Hz filtert. Bei geringere Freq. haben sich Überschneidungen im Leitverhalten der End-T eingestellt. Vielleicht hat dieses auch nur etwas mit dem An und Abstiegszeiten zu tun, jedenfalls bin ich mit niedrigeren Freqenzen nicht mehr zu Recht gekommen. |
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lionking
Stammgast |
#71 erstellt: 27. Jul 2004, 19:14 | |||||
also ich hab jezz n astreines signal am ausgang(egal ob dreieck oder sinus) bis ~7,3V! ohne c3! aus den datenblättern habe ich entnommen, dass der bc548 bis 500mA dauerstrom abkann. daraus habe ich berechnet, dass r6 33,2Ohm haben müsste und 0,7Watt. r17 1,2Ohm mit 8,7Watt. r10+r11+r12=48Ohm. alle anderen widerstände bleiben gleich. aber ich finde die werte höhren sich komisch an, hab ich wieder was falsch gemacht? jezz hab ich den eingang mal mit masse kurzgeschlossen und 226mV DC am ausgang bekommen, 190mV spannungsabfall an r1 und 187mV an r2... irgendwas is da komisch, ich hab die werte auch nicht niedriger bekommen. |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#72 erstellt: 27. Jul 2004, 19:28 | |||||
Vergiß den Einfluß des Ausgangstransistors nicht. Es braucht nur etwa 10mA durch R3/R4 um den Ausgangstransistor zu öffnen. Zusätzlicher Strom durch Q2/Q6 fließt dann fast komplett in die Basis von Q1/Q5. Wieviel Strom letztlich fließen kann hängt dabei vielmehr von der Last am Ausgang und von der Stromverstärkung von Q1/Q5 ab als von R3/R4. Es könnte also auch evtl. noch deutlich mehr als 230mA werden. Ein Beispiel: Angenommen wir haben eine Last von 4 Ohm und eine Ausgangsspannung von 12V, dann fließt ein Strom von 3A durch Q1. An R1 fällt dann 1,4V ab, an R3 somit 2,1V. Der Strom durch R3 ist also 28mA. Nehmen wir eine Stromverstärkung von 25 für Q1 an, dann beträgt sein Basisstrom 120mA, insgesamt fließen also 148mA durch Q2. Ein kleiner Fehler ist in der Rechnung, weil die 28mA auch durch die Last fließen, aber das soll uns hier einmal nicht kümmern. 148mA sind natürlich immer noch zu viel für Q2, auch wenn man die damit zusammenhängende Wärmeentwicklung betrachtet, also ist keine Frage daß Q2/Q6 durch größere Transistoren ersetzt werden müssen.
Das müßte sich eigentlich über die globale Gegenkopplung wieder einregeln. Das Gegenkopplungsnetzwerk schwächt die 600mV auf 1/14 ab. Die Differenz zwischen den beiden Basen des Differenzverstärkers müßte dann also 43mV betragen. Das ist bei zwei Transistoren desselben Typs, auch wenn sie aus verschiedenen Produktionen sind, schon ein sehr großer Vbe-Unterschied. Da müßten sie schon dramatisch unterschiedlich belastet sein, bevor ich das als Ruhezustand hinnehme. Drum meinte ich daß da was faul sein muß. Da müßte die Kontrolle der Spannungen an allen Widerständen was ergeben. Ich bin gespannt ob die alle ungefähr so sind wie berechnet. |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#73 erstellt: 27. Jul 2004, 19:52 | |||||
Geil! 7,3V wie gemessen? Mit dem Voltmeter? Darf man wissen was Du verwendest? Und wenn Du sagst astrein, heißt das Du hast es an der Soundkarte angeschlossen und am PC angezeigt? Verträgt Deine Soundkarte 7,3V?
Du spürst schon, wenn's irgendwie nicht sein kann, daß ist ein gutes Zeichen. Welches Datenblatt hast Du erwischt? Der BC548 wird von vielen Herstellern gebaut. Meins ist von Fairchild und da steht 100mA drin. Der Strom ist aber noch nicht alles. Wärme hat was mit Watt zu tun, und dafür gibt's ebenfalls eine Grenze.
War das Trimmpoti für den Ruhestrom an einem Anschlag oder irgendwo mehr in der Mitte? Ändert sich der Ruhestrom über den ganzen Verstellbereich des Trimmpoti (Vorsicht, auf die Temperatur der Transistoren achten beim Verstellen)? Oder gibt's einen toten Bereich am Trimmpoti wo sich an der Spannung über R1/R2 nichts ändert? War das mit eingebautem Kondensator zwischen Basis und Kollektor von Q3? War das mit angeschlossener Last oder ohne? Wie sehen die anderen Spannungen in der Schaltung so aus, deckt sich das mit den Berechnungen ungefähr? |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#74 erstellt: 27. Jul 2004, 20:26 | |||||
Hm, das ist merkwürdig. Hast Du im Verstärker irgendwelche Bootstrapping-Schaltungen verwendet, die vielleicht bei solch niedrigen Frequenzen anfangen "durchzuhängen"? In dem Fall muß man akzeptieren daß die Frequenzen nicht beliebig tief werden dürfen. Oder hast Du noch latente Instabilitäten, die nur dann nicht auffallen, wenn Du schnell genug durch den Zustand durchkommst? Das wäre etwas was man meiner Meinung nach erforschen und kurieren sollte. |
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lionking
Stammgast |
#75 erstellt: 27. Jul 2004, 21:00 | |||||
also ich hab jezz nich alles verstanden was ihr euch da erzählt habt, muss ich auch nicht oder naja ich hab mitm digitalen multimeter von RTO(irgend son billigding) auf wechselspannung eingestellt gemessen.. ja ich habs an pc-line-in angeschlossen allerdings mit 100k widerstand dazwischen und es scheint so, dass die soundkarte das abkann, musste zwar die lautstärke des line-in runterstellen aber es ging (und geht immernoch ). ich hab auch das datenblatt von fairchild aber was mir grad auffällt da steht einmal "...and switches requiring collector currents to 300mA..." dann steht da in einer tabelle mit der überschrift "Absolute Maximum Ratings*" unter Ic collector Current - Continous 500mA bei dem sternchen steht noch "These ratings are limiting values above which the serviceability of any semiconductor device may be impaired." das trimmpoti war in der mitte, aber die werte änderten sich kaum 1-5mV über den ganzen bereich... und wenn ich die basis von q4 berühre(mit einem finger) dann geht der spannungsabfall um ~100mV runter... und ich kann das trimmpoti drehen wohin ich will, ohne dass ein transistor warm wird... oder kann das sein, dass da einer unbemerkt kaputtgegangen ist? bei lauten lautstärken werden q1 und q5 n bissel warm... edit: ich seh grad, dass beim datenblatt(auch von fairchild) vom 558er -100mA steht, wieso der unterschied? [Beitrag von lionking am 27. Jul 2004, 21:09 bearbeitet] |
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zucker
Inventar |
#76 erstellt: 28. Jul 2004, 09:04 | |||||
Hallo Stefan, das Multimeter sollte zur Messung ausreichen. Du mußt aber einen Sinuston auf den Eingang geben. Mit normaler Musik ist keine richtige Messung möglich, da die Signalfolge zu dynamisch ist. Was hast Du am Ausgang, einen LS oder einen reinen Ohmschen Lastwiderstand? Normalerweise macht man an den Ausgang einen Ohmschen R mit dem Wert, den der LS haben darf. Danach wird das Sinussignal (1Khz) am Eingang so lange erhöht, bis die Ausgangssinuskurve auf dem Oszischirm kurz vor dem abknicken ist. Die dann am Messgerät abzulesende Wechselspannung ist die Ausgangsspannung. Zur absoluten Genauigkeit soll am Eingang auch ein Oszi stehen, um zu gewährleisten, daß die Eingangskurve nicht schon verzerrt. Am besten macht sich das mit einem 2 Strahl Oszi. Eine genauere Messung wird mit einem Dreiecksignal erreicht, weil man da den Übergang der Umkehrspitzen in eine Waagerechte besser erkennen kann. Kann Dein Rechner so etwas? Zu den 7,3V~ Ua: Das ist mir ein bissel zu wenig. Nach meiner Berechnung müßten eigentlich um die 11V~ bei 8R am Ausgang stehen. Es wäre gut, wenn Du die Stromaufnahme im positiven Zweig messen könntest, also zwischen Ub+ und dem Kollektor von Q1. Da müßten bei eben diesen 11V~ am Ausgang 0,68A fließen und das ohne Verzerrung am Oszischirm. Die Berechnungsgrundlage für die 11V~ sind wie folgt: Ic end = (Ub-2Uv) / (2x(Rl+Re)) Uv steht hier für die Restspannung eines End-T, ca 1,5V Ic end = (36V-3V) / (2x(8R+0,47R)) Ic end = 33 / 16,94 Ic end = 1,94A Po end = (Ub-2Uv)² / (8x(Rl+Re)) Po end = 1089 / 67,76 Po end = 16,07W Po´end = (Ic end²xRl) / 2 Po´end = 30,1 / 2 Po´end = 15,5W Po end steht hierbei für die Leistung, die einschließlich der Leistung der Emitterwiderstände, zu entnehemn ist. Po´end steht für die tatsächliche Leistung , dei am Ausgang zur Verfügung steht. Wenn man (Po end - Po´end) / 2 rechnet, erhält man die Verlustleistung, die an einem Emitterwiderstand anfällt. In diesem Fall müte ein EmitterR also ca. 0,3W belastbar sein. Mit Wuzel aus (Po´end x RL) ergibt sich die am Ausgang anliegende Spannung. Ua~eff = Wurzel (15,5W x 8R) Ua~eff = 11,13V Es geht auch so: Ua~end = Ic end x RL Ua~end = 1,94A x 8R Ua~end = 15,52V Da Ua~end der Scheitelwert der Spannung ist, muß er noch mit 0,75 multipliziert werden. Ua~eff = 15,52V x 0,75 Ua~eff = 11,64V Diese Formeln haben mich noch nie im Stich gelassen und bei jeder Messung, haben sich die Werte bewahrheitet. Es gibt in höheren Regionen maximale Abweichungen zum Messergebnis von ca + /- 2% zum Rechenwert. Deshalb kann ich die 7,3V~ am Ausgang nicht recht glauben oder aber es liegt noch ein Fehler vor. Die BC 546, 47, 48 - 56, 57, 58, vertragen allesamt nur 100mA Kollektorstrom. Wenn man davon ausgeht, daß sie eine Stromverstärkung (B) von 900 haben (laut Datenblättern), reicht ihnen für die Verstärkung auf 100mA ein Basisstrom von ca 110 µA. Wenn an der Basis mit 5mA gearbeitet wird, so könnte er theoretisch bis 4,5A verstärken, kann er aber nicht. Zudem kommt eben noch, daß über den R3 ein Strom fließt, bzw von Ub+ über die CE Strecke des BC 548 nach dem Knotenpunkt R3 Basis Q1. Da Q1 fast unersättlich ist, zieht er auch den angebotenen Strom. Die einzige Begrenzung bildet die Ub. Durch die 36V wird die Ausgangsleistung begrenzt. Q1 wird also niemals voll gefordert und erreicht, wie oben in der Rechnung gesehen, einen Ic end (Spitzenstrom) von 1,94A. Wenn der Q1 (BD 249) eine Stromverstärkung von ca. 10 hat (laut Datenblättern), reichen ihm dafür ca. 200mA Basisstrom. Ungeachtet dessen, daß ein BC 548 dafür zu klein ist und durch einen anderen Typ ersetzt werden sollte, wollte ich auf etwas anderes hinaus - ein Basisvorwiderstand vom Emitter des BC 548 zur Basis des BD 249, um den Stromfluß zu begrenzen. Damit wird womöglich nicht mehr die volle Leistung der Endstufe ausgeschöpft aber es gibt eine Sicherheit. Mit einem R von 170 Ohm, zwischen der Basis von Q1 (Q5) und dem Knotenpunkt R3 (R4), Emitter Q2 (Q6) und der Erhöhung der R3 und R4 auf etwa 180 Ohm dürften die Gegebenheiten angepasst sein. Hallo Pelmazo, zu meinem Problem würde ich mich gern später nochmal unterhalten. Es ist eine gewisse Unstabilität vorhanden aber keine Bootstrap dabei. Die Vorstufe ist die oben im Plan angegebene sym. Die Basisströme der Spannungsverstärkung sind mit 800µA am werkeln, so daß eigentlich dort keine Verzögerungen auftreten dürften. Ich habe sehr viel mit der Gegenkopplung experimentiert und in dem Zusammenhang auch Eingangsbeschaltungen, sowie das Boucherot Glied und die Induktion am Ausgang verändert. Zum einen gab es eben diese "Bäuche", zum anderen gibt es Laufzeitverzögerungen gegenüber dem Einganssignal. Dieses setzt jedoch erst ab 10Khz langsam ein und erhöht sich stetig, so das bei 21Khz 16° und ab 26Khz ein Phasenverstz von ca 22° steigend auf 38° bei 50Khz zu verzeichnen ist. Die hier im Plan angegeben Werte stimmen nicht mehr, da ich noch ein paar kleine Umstellungen an der Gegenkopplung vorgenommen habe. Trotzdem ist der Versatz nicht weiter zu verringern. Auch war am Ausgangssignal eine Schulter zu sehen. diese hab ich mit 10R und 100n im Boucherot und 2,2µ in der Induktivität am Ausgang über 10R gewickelt in den Griff bekommen. Desweiteren habe ich mich mit dem Giagoletto auseinandergesetzt - da muß ich die Flügel strecken, das ist zu kompliziert. so, genug des schreibens, viele Grüße - Henry |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#77 erstellt: 28. Jul 2004, 10:52 | |||||
Ich bin mir da nicht so sicher. Billigste Multimeter sind bei AC-Messungen u.U. nur bei 50/60Hz und bei Sinussignalen genau. Was man eigentlich möchte ist ein Gerät das über den Audiobereich True-RMS-Messungen bietet. Das müßte man in der Anleitung beschrieben finden. Bei Sinus geht's natürlich auch ohne TRMS, aber auch dann sollte man sich den Frequenzbereich in der Anleitung ansehen.
Ein BC548 mit hfe=900 ist eine Seltenheit. In meinem Datenblatt von Fairchild steht daß hfe zwischen 110 und 800 ist.
Die Argumentation scheint mir zweifelhaft. Es könnte sich sogar der gegenteilige Effekt einstellen: Wegen der globalen Gegenkopplung wird der Ausgang einfach so hart getrieben bis die Spannung stimmt. Wenn der Ausgangstransistor dazu einen bestimmten Basisstrom braucht, dann wird der Treibertransistor eben so stark getrieben, vorausgesetzt die Betriebsspannung reicht dafür. Das heißt die Spannung am Emitter des Treibertransistors steigt einfach entsprechend höher bis der gewünschte Strom in die Basis des Endtransistors fließt. Eine höhere Spannung hier führt aber zu mehr Strom durch z.B. R3, so daß summa summarum sogar mehr Strom durch den Treibertransistor fließt. Es fällt allerdings weniger Spannung an ihm ab, folglich wird wenigstens die Wärmeentwicklung nicht schlimmer. Also wenn ich keinen Denkfehler eingebaut habe scheint mir so ein Widerstand kontraproduktiv zu sein. Ich meine Endtransistor und Treiber schützt man am besten zusammen mit einer SOAR-Schutzschaltung. Daß der BC548 als Treiber zu klein ist haben wir ja schon beide gesagt. Lionking hat noch 2Sxxx Transistoren rumliegen, die scheinen mir hier einigermaßen tauglich zu sein, auch wenn sie überflüssig hohe Spannungsfestigkeit haben, was auf vergleichsweise schwache Stromverstärkung hindeutet. Sollte aber gehen. Den Transistor im Gummi-Zener würde ich auch durch einen 2SCxxx ersetzen, weil man den bequem mit auf den Kühlkörper schrauben kann. |
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lionking
Stammgast |
#78 erstellt: 28. Jul 2004, 11:10 | |||||
aber wenn ich jezz die treiber und q4 durch 2Sxxx ersetze muss ich dann auch die widerstände r6, r10usw ändern und dann wärs doch auch praktisch q3 auszuwechseln oder is der dafür nicht geeignet? das brummen is irgendwie verschwunden weiss nich ob das daran lag, dass ich einen condensator zwischen collector und basis von q3 getan hab... zur messung hatte ich n sinussignal druff. |
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lionking
Stammgast |
#79 erstellt: 28. Jul 2004, 11:31 | |||||
so hab nochmal gemessen: lautsprecher als last(n bissel ohren zuhalten ) sinussignal: 50Hz ~8,8V 100Hz ~8,8V 1000Hz 8,88V ~360mA(an Vcc+) ich finde mit ftt-frequenzgangmessung (wiss nich wies richtig heisst..) kann man noch besser sehen obs übersteuert.. [Beitrag von lionking am 28. Jul 2004, 11:33 bearbeitet] |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#80 erstellt: 28. Jul 2004, 14:51 | |||||
Ich sehe nicht warum man die Widerstände auswechseln müßte. Wir haben ja bei der Berechnung dieser Widerstände die technischen Daten der Treibertransistoren gar nicht gebraucht (außer Vbe, und der Wert ist bei allen Siliziumtransistoren praktisch gleich). Solange wir bei 5mA durch R6 bleiben ist auch nichts gewonnen wenn wir Q3 auswechseln. Meine Hausaufgabe war ja gerade wie viel höher man den Strom durch R6 schrauben kann, bevor man mit dem jetzigen Transistor Probleme kriegt. Das harrt noch einer richtigen Antwort ;). Tip: Der begrenzende Faktor ist die maximale Verlustleistung, nicht der maximale Kollektorstrom von Q3.
Das kann schon zusammenhängen. Was ist es denn für ein Kondensator? Wie sieht es jetzt mit der Ruhestromeinstellung aus, funktioniert die jetzt? Brummts wieder wenn Du den Kondensator wieder herausnimmst?
Tip: Ein fetter 8-Ohm Widerstand ist leiser. Besorg Dir zwei davon, dann kannst Du auch 4Ohm-Messungen machen.
Ja. Da kommen plötzlich neue Piekse heraus. Das sind sog. "Harmonische". Hört sich aber nicht unbedingt harmonisch an Du mißt damit übrigens nicht den Frequenzgang, sondern das Spektrum des verstärkten Signals. Wie isses denn jetzt mit den diversen Ruhespannungen, stimmen die? |
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lionking
Stammgast |
#81 erstellt: 28. Jul 2004, 16:39 | |||||
ok sehe ich ein. da wir uns beim collectorstrom nicht einig waren: sind wir es wenigstens bei der verlustleistung? 625mW wenn wir uns einig sind versuche ich nochmal zu rechnen hab son flachen runden mit ner 102 drauf genommen... ja das brummen kommt wieder wenn ich ihn wegnehme... bei reichelt gibs solche widerstände 8,2Ohm 17Watt reicht dass? kann ich die auch parallel und in reihe schalten um mehr belastbarkeit zu bekommen. also 2x2parallelund die packs in reihe, dann sollte ich doch wieder 8Ohm haben oder? die pikse nennt man auch obertöne glaub ich... is lustig bei musik zu beobachten die ruhe spannungen: mit ls/ohne ls: 218mV/225mV abfall an r1: 13mV/0mV abfall an r2: 0/0mV abfall an r3: 561/403mV abfall an r4: 247/406mV (0mV heisst das ding hat im 200mV-bereich 00,0 angezeigt) ich hab die treiber und q4 schon ausgetauscht aber es war mit den anderen ähnlich... [Beitrag von lionking am 28. Jul 2004, 16:44 bearbeitet] |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#82 erstellt: 28. Jul 2004, 18:06 | |||||
Ja. Wobei: Die Hersteller sind sich da selber nicht einig. Fairchild sagt 500mW. OnSemi sagt 625mW. Egal was, nimm Dein Datenblatt und rechne mit den Werten da drin. Noch'n Tip: Die Wattzahl ist für eine Umgebungstemperatur von 25°C. Ein vernünftiger Mensch würde in einem Verstärker drin aber eher höhere Temperaturen einkalkulieren. Ich überlasse es Dir, welche Schlüsse Du daraus ziehst
Das wären 1000pF = 1nF. Damit schwingt's bestimmt nicht mehr. Ich würde mich aber auch nicht wundern wenn der Vertärker in den Höhen etwas schwach wäre Wir werde in Kürze dazu kommen, diesen Kondensator "richtig" zu dimensionieren.
Aha! Meine vorläufige Ferndiagnose lautet: Der Amp schwingt ohne den Kondensator, und durch das Schwingen geht die Schleifenverstärkung in die Knie, wodurch Störsignale nicht mehr so gut unterdrückt werden. Das Brummsignal kommt über die Versorgungsspannung rein. Da wir noch keine Konstantstromquellen oder solche Gimmicks haben, ist der Verstärker dafür noch recht empfindlich. Stichwort Schleifenverstärkung: Das ist die Verstärkung der Schaltung, wenn sie nicht durch globale Gegenkopplung "gezügelt" würde. Sie ist interessant, weil sie ein Maß dafür ist wie gut der Verstärker Fehlersignale "wegregeln" kann, also mit anderen Worten wie linear er ist bzw. wie gering seine Verzerrungen sind. Wir werden demnächst versuchen, diese Schleifenverstärkung zu messen, und zwar in Abhängigkeit von der Frequenz. Ich bin mal gespannt, ob wir das zusammen hinkriegen, weil das ein bißchen anspruchsvoll ist. Das Ergebnis ist aber auch ziemlich bedeutsam. Die globale Gegenkopplung wird bei Dir durch R8/R9 gebildet. Aber das wußtest Du vermutlich schon. Übrigens: Deine Schaltung ohne R8/R9 ist ein Operationsverstärker (OpAmp), also im Prinzip das was auch in Deinem TL072 drin ist, bloß mit mehr Puste am Ausgang. Die Rückkopplung (Gegen- oder Mit-) wird extern dazugebaut. Die Basis von Q12 ist der positive Eingang, die Basis von Q11 ist der negative Eingang. Über OpAmps gibt's haufenweise Literatur, die Du natürlich jetzt auf Deinen Amp anwenden kannst. Nebenbei hast Du gelernt, wie man OpAmps baut Wenn man bedenkt wie vielfältig OpAmps benutzbar sind, kannst Du vielleicht ermessen was für eine wichtige und universelle Schaltung Du da vor Dir hast. Sie wurde vor fast 50 Jahren erfunden, von einem Herrn Lin, der für RCA gearbeitet hat. Damals gab's nur schrottige Germanium-Transistoren, und irgendwas Vernünftiges aus denen zu bauen war gar nicht so leicht. http://semiconductor...es/Lin/Lin_Index.htm
Genau. So würde ich's auch machen.
Da stimmt die Ruhestromeinstellung noch nicht. Kannst Du auch mal Meßwerte für die Spannungen im Rest der Schaltung aufschreiben? Grade auch so um Q4 rum? Und auch an der Eingangsstufe?
Das war zu erwarten. Die Neuen sind aber leichter mit auf's Kühlblech zu montieren und kommen bei Vollast an 4 Ohm nicht so ins Ächzen. |
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lionking
Stammgast |
#83 erstellt: 28. Jul 2004, 21:36 | |||||
da ist sich fairchild anscheinend auch nicht einig, meins is auch von faichild! nagut nehmen wir 625mW. an q3 liegen also 18,8V an, 36-16,6 die an r6 abfallen und -0,6 an r17. und 0,625W/18,8V=0,0332A dann würde ich sagen wir nehmen 25mA oder lieber 20 ich weiss nich wie schnell son ding warm wird und um spiegelei zu kochen isses zu klein also 20mA =>r6=830Ohm (=16,6/0,02) =>r17=30Ohm (=0,6/0,02) =>r10+r11+r12=1,4k (2,8/0,002) hab ich wieder was falsch gemacht? wie berechne ich die wätter der widerstände?? ich werde nochmal n paar sachen messen und demnächst schreiben... |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#84 erstellt: 29. Jul 2004, 17:20 | |||||
Da magst Du recht haben. In der Transistor-Kurzübersicht steht der BC548 auch mit Ic=500mA drin, das Datenblatt sagt aber 100mA. Da ist bei denen was durcheinandergekommen.
Stimmt im Groben. Über den Gummizener fallen noch 2,8V ab, die hast Du vergessen, also bleiben noch 16V. Der Unterschied fällt aber nicht so sehr ins Gewicht.
Sehr vernünftig. 25mA hätte ich auch noch durchgehen lassen. Mehr wäre kritisch gewesen. Was denkst Du, wird der Transistor Q3 heißer wenn der Verstärker nicht im Leerlauf ist, sondern mit Vollast betrieben wird?
Nichts gravierendes. Du wirst besser, der Drill wirkt anscheinend Ich hoffe ich nerve nicht zu sehr mit meinen dauernden Korrekturen. Zucker scheine ich auch verscheucht zu haben
Spannungsabfall über den Widerstand mal Strom durch ihn hindurch. Da Spannung und Strom per Ohmschem Gesetz zusammenhängen brauchst Du nur eins zu wissen, um die Leistung auszurechnen. z.B. R6=3,3kOhm, 5mA (jetziger Zustand), also Spannung = 3300 * 0,005 V = 16,5V und damit Leistung = 16,5V * 0,005A = 0,0825W. Also weit unter 1/4W. |
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zucker
Inventar |
#85 erstellt: 29. Jul 2004, 17:54 | |||||
Hallo Pelmazo, Du hast mich mitnichten verscheucht. Ich harre in Ehrfurcht vor Deinem beeindruckendem Wissen und gebe unumwunden zu, daß mir dazu ein großer Teil fehlt. Es ist sehr selten, das man jemanden trifft, der diese Ausdauer und den Drang nach Wissensvermittlung hat. Für mich persönlich sind hier ein paar sehr aufschlußreiche Details ans Tageslicht gekommen. Zudem ist dieses hier mein Hobby, nicht mein Beruf. Ihr beiden habt mich nun soweit gebracht, daß ich diesen Plan übers Wochenende zusammenschraube. Im Moment haben ich nur noch eine VV-Platine zu bestücken und hoffe, daß es auf Anhieb funktioniert. Dann ist mehr Zeit für dieses Problem hier, welches ich gerade, der Basisvor-R an den BD wegen, untersuchen möchte. Desweiteren gehe ich nicht davon ab, daß am Ausgang 11V~ bei 36V Ub= und 8R möglich sind. @Stefan, es sind wirklich nur 100mA Ic für die BC 548 möglich. Vielleicht hast Du den BC 337 / 327, damit dürfte das Problem des zu geringen Kollektorstromes auch gelöst sein. Ihr müßt mir jetzt nur mal erklären, warum auf 20 oder 25mA erhöht werden soll. Ist das Ziel ein schnelleres Basisausräumen? Dann müßte doch als erstes wirklich die Sache mit den Treibern geklärt werden. Wenn es hinten nicht stimmt, braucht vorn nichts geändert werden. Ich dränge jetzt auf BC 140/160, BC 337/327, BC 635/639 viele Grüße |
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lionking
Stammgast |
#86 erstellt: 29. Jul 2004, 17:56 | |||||
ja, fällt mir auch gerade auf...
wees nich ich glaub er bleibt gleich, da er beim positiven signal mehr sperrt und beim negativen mehr durchlässt, aber ich weiss nich wie stark er reagiert...
juhuu!!
also mich nervts nich
danke, also: r6=0,3W muss man den 'verstärken' oder geht dass noch? r17=0,012W geht so |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#87 erstellt: 29. Jul 2004, 19:20 | |||||
Das finde ich super!
Das sind sie sicher. Ich habe lionking nur so verstanden daß bei ihm ab 8,8V deutliche Verzerrungen auftreten. Das ist durchaus möglich. Ich habe diesen Verstärker bisher weder selber aufgebaut noch simuliert, also bin ich auf Eure Messungen angewiesen. Was ich hier beitrage ist pure Gedankenakrobatik. Deswegen finde ich das hier auch spannend. So ein "Ferntutorial" habe ich bisher noch nicht gemacht. Findest Du eigentlich daß man das irgendwie geeignet für die Nachwelt aufbereiten kann (oder sollte)? Eine der nächsten Maßnahmen wird sein, R6 durch eine Stromquelle zu ersetzen. Das sollte uns in Sachen Aussteuerbarkeit einen großen Schritt weiterbringen. Ein großer Vorteil des schrittweisen Vorgehens hier ist der, daß man den Fortschritt sehen kann, den eine bestimmte Maßnahme bringt. Außerdem muß ich nicht alles auf einmal erklären
Soll nicht. Ich bin mit 5mA auch ganz zufrieden. Der Zweck der Sache war eher pädagogischer Natur . Ein bißchen Drill für lionking, ein bißchen Ausprobieren wie weit man gehen kann, bevor irgendwelche Grenzen kommen. Solche "Gedankenspiele" sind ganz aufschlußreich, auch wenn man über anderer Leute Design meditiert. Man vergißt leicht was bei einem Design, weil's so viele Aspekte zu berücksichtigen gilt. Ich finde es auch wichtig, daß man ein Gefühl dafür kriegt, welche Auswirkungen die Änderung eines Bauteilwertes auf die Schaltung wohl hat. Dieses Gefühl kommt nur durch Übung. Es gibt Leute die simulieren immer alles und verlassen sich dann auf das Simulationsergebnis, haben aber kein Gefühl dafür ob das so stimmen kann. Dem will ich ein bißchen vorbeugen, obwohl ich nichts gegen das Simulieren sagen will. Die wichtigsten Berechnungen für eine Schaltung kann man aber normalerweise auf einem Bierdeckel machen.
Das ist in erster Näherung kein schlechter Gedanke. Witzigerweise heizt er bei Vollast eher weniger als bei Leerlauf. Bei negativem Signal fällt nämlich kaum mehr eine Spannung an ihm ab, wenn auch der Strom höher wird. Die Leistung wird dabei eher geringer. Bei positivem Signal fällt zwar mehr Spannung ab, aber der Strom wird immer weniger (weil an R6 immer weniger Spannung abfällt). Auch dabei wird die Leistung eher weniger. Wer's genau wissen will kann die Lage ja mal für ein paar verschiedene Signalwerte durchrechnen.
Sagen wir: man müßte, sonst fängt er vielleicht an, komisch zu riechen. Wir können's aber bei der Theorie und R6 bei 3,3kOhm belassen. |
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zucker
Inventar |
#88 erstellt: 29. Jul 2004, 19:56 | |||||
Unbedingt! Dir wird mein Beitrag im "Wissen" nicht entgangen sein. Über Deine Mitarbeit in diesem Bereich, wären mit Sicherheit viele dankbar. Bis jetzt, sind die dortigen Dinge alle an verschiedenen Endstufen erprobt. Es ist aber immer wieder eine Herausforderung, die auch oft an die Grenzen des Verstandes stößt. Mein bestreben ist, den Usern eine definierte Grundschaltung aufzuzeigen, die jedesmal an realen Objekten überprüft werden. Damit sind auch die großen Zeitabstände der Überarbeitung erklärt. Bis jetzt sind nur die logischen Grundzüge eingearbeitet. In einigen Fällen sind auch schon diverse Berechnungen eingeflochten. Es soll mal so aussehen, wie hier im laufenden Thread, allerdings noch weitreichender. Also, auf eine Mitarbeit freue ich mich.
Das ist eine gute Idee, wobei mir allerdings der Austausch der Treiber vordringlicher Erscheint. Ohne eine richtig funktionierende Endbeschaltung sollte vorn erstmal nix geändert werden. Selbst wenn wir nur mit 1mA an die Basen der BC gehen - der BD saugt sie aus. An dieser Stelle möchte ich @ Stefan nochmals fragen, hast Du die von mir angegebenen Transistoren für die Darlingtontreiber vorrätig? Es macht wenig Sinn, mit den BC 548 als Treiber für die "Klopper" BD weiter zu recherchieren. Wenn die Ausgangsstufe unterdimensioniert ist, wird das nix. viele Grüße |
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lionking
Stammgast |
#89 erstellt: 29. Jul 2004, 21:26 | |||||
das sehe ich auch so nein ich hab jezz die genannten typen nicht da aber ich habe die treiber und q4 bereits ersetzt durch meine 2SC2168 und 2SA958 ich hab aber keine datenblätter von denen ich weiss nur nur: 200V 2A 30W hfe 20-50 wäre es dann nicht auch praktisch den strom über r6 zu erhöhen um so höhere ausgangsströme zu erreichen oder lieber erst später? villeicht kommen deswegen auch nicht die 11V ausm ausgang... oder liegt das doch an den r3 und r4?
sowas hab ich auch gedacht, entweder gleich oder kühler das hab ich aus deiner fragestellung auch irgendwie 'gelesen' musste aber trotzdem n bissel überlegen... @pelmazo: ich finde du bist ein guter Lehrer [Beitrag von lionking am 29. Jul 2004, 21:27 bearbeitet] |
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zucker
Inventar |
#90 erstellt: 30. Jul 2004, 02:15 | |||||
Hallo Stefan, das hab ich wohl überlesen, mit den SC. Berechne den Basisstrom in dem Fall für Q2 (Q6) mal mit 10mA. Bei Hfe 30 und angenommenen 10 der BD müßte es dann langen. 10 x 30 x 10 = 3A, das ist dann als Ic für den BD akzeptabel und es dürften die 11V, also das Maximum erreicht werden. edit: Deine Frage zu R3 und R4, versuch sie so zu berechnen, daß die Treiber den 5. Teil des Laststromes übernehmen, das ist gut gegen die Übernahmeverzerrungen und hilft dem Leistungs-T. Sie die Verlustspannung an einem Transitor mit 1V an. [Beitrag von zucker am 30. Jul 2004, 05:15 bearbeitet] |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#91 erstellt: 30. Jul 2004, 09:21 | |||||
Die 2SA958/2SC2168 sind von Sanken (Allegro), aber inzwischen obsolet. Sanken empfiehlt die Ersatztypen 2SA1668/2SC4382, für die man Datenblätter findet. Vielleicht schaut Ihr Euch die mal an: http://www.allegromicro.com/ Für den 2SA958 habe ich, wie schon erwähnt, eine Seite auf Japanisch. Da sind zwar kaum Kennlinien und dafür viele hübsche unverständliche Schriftzeichen drauf aber ich meine erkennen zu können daß hfe min = 40 ist bei Ic=700mA und Vce=10V. Bei den Ersatztransistoren ist der Wert 60, also hat der Hersteller wohl ein paar Verbesserungen angebracht. Man wird wohl nicht groß fehlgehen, wenn man bei hfe einfach die Kurven der neueren Transistoren nimmt und 50% mehr Basisstrom ansetzt. Es kommt ja auch nicht auf's winzigste Detail an. Wie würde ich das jetzt rechnen? Nun, ich setze mal 4A für den maximalen Ausgangsstrom an. Das wäre für eine Ausgangsspannung von 16V an 4 Ohm. Das scheint mir für eine Betriebsspannung von 18V eine vernünftige Annahme zu sein. Bei diesem Strom findet man zwar im Datenblatt des BD249 keine hfe-Angabe, aber man kann aus den Angaben erschließen, das man wohl mindestens mit 20 rechnen kann, typisch mit 100. Gehen wir auf Nummer sicher und rechnen wir mit dem Mindestwert. Demnach müßte der Treiber 200mA liefern. Bei einem angenommenen hfe von 40 im Treiber kämen wir auf 5mA Basisstrom für den Treiber. Wenn wir also eine Stromquelle anstelle von R6 hätten, dann ginge das gerade mal so. Da der Strom durch R6 aber mit steigender Ausgangsspannung sinkt, wird er irgendwann zu wenig. Bei negativer Ausgangsspannung gibt's übrigens kein Problem, weil Q3 locker mehr Strom treiben kann. Man würde also erwarten, daß der Verstärker bei Vollast zuerst bei den positiven Halbwellen zu verzerren anfängt. Wenn wir stattdessen die typischen hfe-Werte ansetzen, dann komme ich auf einen Treiber-Basisstrom von etwa 350µA. In der Praxis dürften wir also weit im grünen Bereich liegen. Ich sehe also keinen Anlaß, R6 jetzt zu ändern, zumal wir ja sowieso eine Stromquelle einbauen wollen. Wenn's Euch beruhigt, dann können wir ja beim Einbau der Stromquelle auf 10mA aufrüsten. R3/R4 habe ich bei dieser Argumentation mal frech vernachlässigt
Welche Argumentation steckt da dahinter? |
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lionking
Stammgast |
#92 erstellt: 30. Jul 2004, 09:48 | |||||
also würde es garnix bringen den strom zu erhöhen... wenn nich noch irgendwas zu machen ist können wir doch zur stromversorgung schreiten oder? jezz is die frage welche? und gehen die auch mit npn-transistoren, hab nurnoch einen pnp |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#93 erstellt: 30. Jul 2004, 10:58 | |||||
Ich hatte vorher eigentlich noch andere Pläne. Zum Einen hatte ich noch das Gefühl das mit der Ruhestromeinstellung noch was nicht gestimmt hat. Darum wollte ich auch noch ein paar Meßwerte sehen. Ich wollte mich auch vergewissern, daß der Differenzverstärker tatsächlich in der Balance ist. Dann meine ich, daß Du vielleicht die technischen Daten Deines Verstärkers messen solltest bevor wir irgendwelche Verbesserungen vornehmen. Sonst weißt Du ja gar nicht ob's wirklich eine Verbesserung war. Dann war ja noch die Geschichte mit dem Kondensator an Q3, den wir noch korrekt dimensionieren wollten. (Ist Euch übrigens aufgefallen, daß das bisher der einzige Kondensator im Verstärker ist? Das Frequenzverhalten des ganzen Verstärkers wird - von parasitären Kapazitäten mal abgesehen - hier festgelegt.) Da steckt eine Portion Überlegung dahinter, es wird wohl wieder ein Aufsatz draus werden Was ich gemessen haben will: o Kontrolle aller Ruheströme/Spannungen wie oben schon erwähnt. o Frequenzgang des Verstärkers (Du hast ja offenbar PC-Software. Kann Die das?) o THD+N des Verstärkers in Abhängigkeit von der Frequenz. (Sollte mit der PC-Software auch irgendwie möglich sein). o Frequenzgang der Schleifenverstärkung. Dazu werden wir als Hilfsmittel einen Instrumentierverstärker (InAmp) brauchen, den Du erst noch bauen mußt. Dein TL072 kommt hier zu Ehren, außer Du kannst einen passenden fertigen InAmp-Chip besorgen. Das ist der spannende Teil, ich weiß nicht wie viele Hobbybastler hier jemals eine Schleifenverstärkung messen, geschweige denn damit umgehen können. Ich werde dazu ein Verfahren vorschlagen, daß ich speziell für Dich erfunden habe und noch nicht mal selber ausprobiert habe. Speziell deswegen finde ich's spannend |
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lionking
Stammgast |
#94 erstellt: 30. Jul 2004, 11:41 | |||||
ok dann machen wir erstmal so weiter. also fang ich mal an zu messen........ das mit frequenzgang geht klar das mit THD+N weiss ich nich, kannst du mir erklähren was das is?
extra für mich, das ehrt mich |
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lionking
Stammgast |
#95 erstellt: 30. Jul 2004, 13:08 | |||||
so nun n paar messungen: spannungsabfälle: r6: 15,8 r17: 0,6 r10: 0,188 r11: 1,98 r12: 0,56 q3ce+r17: 16,3 q4ce: 1,9-2,8 je nach potistellung q4cb: 1,36-2,27 q4be: 0,57 q2b nach masse: 1,19-1,5 q6b nach masse: 0,74-1,33 (alle angaben in Volt) reicht das? brauchst du noch ströme? die widerstände stimmen alle! frequenzgang die rote linie ist die phase und die blaue der pegel(laut programm "audio tester" sieht man irgendwie nich so man sieht schön das nichtvorhandensein der höhen [Beitrag von lionking am 30. Jul 2004, 13:25 bearbeitet] |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#96 erstellt: 30. Jul 2004, 14:51 | |||||
Ja, bzw. die Spannung über R1 und R2, aber mit offenem Ausgang (kein Lautsprecher). Miß bitte je einmal mit dem Poti am oberen Anschlag und einmal am unteren. Am Gummizener sieht alles ok aus, aber ich weiß noch nicht wie groß der entsprechende Ruhestrom durch die Ausgangstransistoren ist. Falls der Einstellbereich des Potis reicht, müßtest du es dann so einstellen, daß ein merklicher Stromfluß durch R1 und R2 gerade beginnt. Wegen des Offset am Ausgang hast Du wahrscheinlich durch R1 immer ein bißchen Strom. Also achte darauf wann er durch R2 ebenfalls anfängt. Da bleibt's dann erstmal. Wenn wir R6 ändern mußt Du die Einstellung wieder kontrollieren, immer mit kurzgeschlossenem Eingang und ohne Last am Ausgang. Falls der Offset beim Einstellen stören sollte kann man auch den Eingang des Verstärkers mit Hilfe eines Potis ein bißchen negativ vorspannen, bis der Ausgang 0V hat.
Das kann nicht sein. Beide Kurven sind Pegelkurven, von was auch immer (ich vermute links und rechts). Da hast Du was falsch eingestellt oder falsch verstanden. Wie stark ausgesteuert war der Verstärker? Wieviel Spannung mißt Du am Verstärkerausgang bei -10dBFS? Tip: Du mußt Deine PC-Soundkarte "eichen", weil man sonst keine Ahnung hat welcher reale Pegel dem angezeigten Pegel entspricht. Dazu müssen die diversen Lautstärkesteller in Windows auf einen bekannten Wert eingestellt sein. Soundkarten sind nicht als Meßgerät gedacht, daher vertut man sich da leicht. Du kannst z.B. Ein Sinussignal von 1kHz generieren und per Kabel aus dem Line-Ausgang direkt zurück in den Line-Eingang füttern. Parallel dazu schließt Du Dein Multimeter an und mißt die AC-Spannung. Dadurch kannst Du die angezeigten Pegel am Bildschirm mit der tatsächlichen Spannung am Multimeter in Beziehung setzen. Gute Software erlaubt es Dir, diese Korrekturwerte einzugeben, damit Dir die Software gleich den absoluten Pegel anzeigen kann. Bei der Frequenzgang-Messung ist es auch ganz interessant, das Signal am Eingang des Verstärkers auf den linken Kanal zu geben und das am Ausgang auf den rechten Kanal. Die beiden Kurven kann man dann besser vergleichen. Es schadet auch nicht wenn man zwischen dB und Spannung umrechnen kann |
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lionking
Stammgast |
#97 erstellt: 30. Jul 2004, 15:11 | |||||
das stand beim programm so da... naja dann werd ich meine soundkarte mal "eichen" |
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zucker
Inventar |
#98 erstellt: 30. Jul 2004, 15:22 | |||||
Hallo Pelmazo, Wenn der R3 niedriger ist, übernimmt T2 einen Teil der Last. Man kann damit den I-ruhe auf ihn beziehen und den großen erst ab Signalhöhe zum leiten bringen. Damit ist eine bessere Stabilität des I-ruhe gegeben. Bei größeren Leistungen ist damit auch eine Aufteilung der Last möglich. Es ist eigentlich nichts anderes als eine Art Kaskadierung. Wir müssen hierbei nur den Punkt finden, ab dem der BD leitend wird. Ich denke mal, mit 28R für R3 hätten wir bei I-ruhe von 20mA am Punkt E T2, B T1, R3 = 0,56V, damit dürfte der BD noch nicht öffnen. Bei Vollast (3A, 11V, 8RL) kämen auf den 1. Verbund-T 0,3mA bloß mal so ein Gedanke |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#99 erstellt: 30. Jul 2004, 15:57 | |||||
Wenn ich Dich richtig verstehe, dann sollen im "Kleinsignalbereich" sowohl Q1 als auch Q5 sperren, und das Ausgangssignal direkt von den Treibertransistoren geliefert werden. Q1 und Q5 wären damit eine Art "Nachbrenner", der nur bei größeren Signalen dazukommt. Ich nehme an die Idee kreist um die Tatsache daß in diesem Kleinsignalbereich die Treibertransistoren praktisch in Klasse A arbeiten. Ich habe aber meine Bedenken ob das eine gute Idee ist. Wo vorher ein Übergangsbereich war sind nun zwei. Du brauchst Dir nur klar machen daß im Kleinsignalbereich die Stromverstärkung nur von den Treibertransistoren bestimmt ist, weil ja die Nachbrenner zu sind. Irgendwann kommen die dann dazu und plötzlich steigt die Stromverstärkung der Endstufe um den Faktor 100 oder so. Das sind keine besonders guten Voraussetzungen für niedrige Verzerrungen, würde ich meinen. Ich hab's zwar nicht ausprobiert, aber ich bin skeptisch genug daß ich auf Beweise bestehen würde bevor ich glaube daß das was hilft. Hast Du das mal ausprobiert und mit der "klassischen" Ruhestromeinstellung verglichen?
Warum? Weil jetzt statt 4 nur noch 2 Vbe-Strecken daran beteiligt sind? Ich bin sogar geneigt, R3 und R4 zu einem einzigen Widerstand (150 Ohm) zu vereinheitlichen, der nicht mehr mit dem Ausgang verbunden ist. Dadurch kann man das Ausschaltverhalten der Endstufentransistoren verbessern, weil deren Basis "unter" den Emitter gezogen werden kann, was das "Ausräumen" der Basis beschleunigt. Ein Kondensator parallel zu diesem Widerstand hilft dabei zusätzlich.
Gerade bei Vollaussteuerung brauche ich doch allen Saft von den Treibertransistoren, um die Ausgangstransistoren zu bedienen. Wenn ich da was abzapfe um den Ausgang direkt zu befüttern, dann kann doch höchstens die Stromverstärkung dabei sinken! Das ist doch gerade das Gegenteil von dem was wir wollen, oder nicht? |
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zucker
Inventar |
#100 erstellt: 30. Jul 2004, 18:13 | |||||
Hallo Pelmezo, zugegeben, in Kollektorschaltung hab ich es so noch nicht versucht, dafür aber in Emitterschaltung. geile Sache, es gibt keine Knicke und der Übergang ist sehr fließend. Ich meine, wenn wir schon am versuchen sind, warum nicht? |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
#101 erstellt: 30. Jul 2004, 19:14 | |||||
Hm, sogar mit 3 Transistoren. Hast Du beim Aufbau mit irgendwelchen HF-Instabilitäten kämpfen müssen? Lokale Schwingneigungen in der Ausgangsstufe? 3-er Stufen haben da den Ruf, deutlich "schwieriger" als 2-er Stufen zu sein. Deine Konfiguration ist durchaus sinnvoll und kann sehr gute Resultate liefern, würde ich meinen. Bezüglich der Ruhestromeinstellung erwarte ich aber die gleiche Problematik. Wenn Du die Vorspannung so einstellst, daß die dickeren Transistoren erst später dazukommen, dann befürchte ich größere Nichtlinearitäten. Wenn allerdings der Treiber einmal am Öffnen ist, dann wird auch sehr schnell der Strom durch seinen Kollektorwiderstand hoch genug sein daß auch der Ausgangs-Darlington aufgesteuert wird. Der "zweifelhafte" Bereich ist hier kleiner. Ein ausgleichender Vorteil Deiner Schaltung ist dabei, daß sich durch die Platzierung der Treibertransistoren eine lokale Gegenkopplungsschleife ergibt, die eine linearisierende Wirkung hat. Dabei würde ich vermuten, daß dieser Effekt durch Weglassen der 100 Ohm Widerstände noch verbessert wird. Es wäre durchaus mal interessant, die Eigenschaften der Endstufen allein miteinander zu vergleichen, z.B. durch Simulation, oder auch durch Messung. Nichtlinearitäten fallen da viel eher auf als wenn sie durch eine globale Gegenkopplung ausgeglichen werden.
Falls wir zu dieser Konfiguration übergehen, dann würde ich es erstmal mit einer 2-er Stufe probieren, also T18/T21 durch einen einzelnen Transistor ersetzen, und ebenso T17/T22. |
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