Suche komplementäre FETs !

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hubedidup
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 08. Mrz 2005, 17:34
Hallo Leute!
Ich bin gerade dabei mein Hochtonendstufe fürs Auto ein wenig aufzumotzen. Die Ausgangsstufe besteht aus je einem FET für positive und negative Halbwellen. Diese sind jedoch nicht komplementär, sondern werden auf der einen Seite durch ein Stromspiegelschaltung angesteuert. Das ist natürlich unsymmetrisch und unter Umständen nicht von Vorteil. Sie klingt zwar schon richtig gut, aber vielleicht kann man ihr ja noch ein wenig mehr entlocken. Bis jetzt sollen IRF540N die vorhandenen BUZ21 ersetzen, da sich das schon als klanglich besser erwiesen hat. Es gibt nicht zufällig komplementäre FETs zu den IRF540N? Falls nicht, welche komplementären FET können den IRF540N von der Schaltgeschwindigkeit und Präzision das Wasser reichen?? Bin bereit bis zu 10Euro pro FET auszugeben!
Gruß Ralf
P.S. Alles andere in der Endstufe wird schon getunt(hauptsächlich Kondensatoren und OPs), deshalb wäre es schön wenn ich bei den FET auch noch das letzte Quentchen rausholen könnte!


[Beitrag von hubedidup am 08. Mrz 2005, 17:35 bearbeitet]
Ultraschall
Inventar
#2 erstellt: 08. Mrz 2005, 21:07
Normalerweise mußt Du bei den IRF HEXFet einfach eine 9 vor die Nummer setzen. Aber Vorsicht die danach passenden P-Kanal Typen haben meist deutlich weniger max. Strom als die N-Kanal Typen.

Schaue mal selbst bei www.IRF.com rauf. Da muß man sich zwar erst mal ein bißchen reinfinden, aber dann kann man auch nach Parametern suchen.

Für 10€ solltest Du mindestens vier Stück bekommen.
Aber gut gemeinter Hinweis: Du weißt was Du tust ? Und Du weißt wie ein Verstärker incl. Ruhestromeinstellung so funktioniert ? Und deshalb weißt Du, was Du in der Vorspannungserzeugung ändern mußt ?
Wenn Du auf alle Fragen guten Gewissens mit Ja antworten kannst, mache das was Du vorhast weiter. Wenn nicht- besser nicht, weil dann zu 99% die Schaltung stirbt. (Auf alle Fälle Sicherungen in der Plusleitung drinlassen bzw. einbauen, ehe das Auto abbrennt.)
(Ist echt nicht böse gemeint, aber da ich deine Fähigkeiten nicht einschätzen kann, lieber einmal mehr warnen als einmal zu wenig.)
Stell mal einen Schaltplan rein, wenn Du hast.
Beobachter
Stammgast
#3 erstellt: 08. Mrz 2005, 22:39
Um welche Endstufe geht es denn? Wäre durchaus möglich, dass es sich um eine mehr oder weniger schlecht kopierte Endstufen-Applikation handelt, die ich bereits 1993 entwickelt habe.
1998 habe ich die Schaltung nochmal entscheidend verbessert, aber NICHT durch den Einsatz komplementärer MOSFETs. Die Ansteuerung eines N-Kanal-MOSFET für die pos. Halbwelle über einen Stromspiegel führt vielleicht augenscheinlich zu Unsymmetrie, dies läßt sich bei intelligenter Auslegung der Gesamtschaltung aber weder meßtechnisch, noch gehörmäßig nachvollziehen. Bei MOSFETs gibt es keine wirklich komplementären Transistoren, da die P-Kanal-Typen in allen Werten stets deutlich schlechter sind ( unabhängig vom Preis ). Eine reine N-Kanal-Halbbrücke ist nicht nur leistungsmäßig, sondern bei richtiger Schaltungsauslegung auch klanglich überlegen!

Wäre auch möglich, dass es sich um eine alte Siemens-Applikation von 1981 handelt. Auch hier wurde der BUZ21 in der beschriebenen Weise eingesetzt. Der Klang dieser Schaltung ist aber nur mittelmäßig und auch durch den Einsatz beliebig anderer MOSFETs nicht mehr zu retten.

Genug der Spekulation. Wenn Du mir etwas genaueres über die Endstufe sagen kannst, kann ich dir weiterhelfen.
hubedidup
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 16. Mrz 2005, 23:06
Zunächst erst mal Danke! Die komplementären Typen sind auf dem Weg! Nachteile der P-Kanaltypen spielen in soweit keine Rolle, da es sich um eine Hochtonendstufe handelt, deren Leistung eh durch das Netzteil begrenzt ist(breakdown-Voltage und Dauerstrom liegen bei etwa 1/3 der P-FET-Fähigkeiten und Verlustleistung liegt 30% drunter. Und diese Angaben sind so erst erfüllt wenn das Netzteil doppelt so stark wäre)!Ich werde testen ob es besser klingt und dann entscheiden was ich nun mache. Ist eine Protovision 294! Ich habe allerdings nur den Schalplan einer AMA Stereo 50 MKII. Die Protovision unterscheidet sich aber nur in Einzelheiten von der AMA, wie z.B. Stromversorgung des OP der Ausgangsstufe und Einschaltverzögerung.
Wie kann ich den Schalplan uploaden(ich habe keinen webspace zur Verfügung)?
Gruß Ralf
P.S. Wenn diese Modifikation natürlich keine sinnvolle Verbesserung bringt, spare ich mir die rumritzerei auf der Platine! Vielleicht bau ich dann mal ne Endstufe, die spartanischer ausgestattet ist und an der ich komplementäre Typen testen kann, selber auf!
Beobachter
Stammgast
#5 erstellt: 17. Mrz 2005, 12:53
Die Protovision habe ich selbst entwickelt, die AMA wurde davon abgekupfert. Ob der Einsatz eines P-Kanal-MOSFET hörbare Vorteile bringt, wage ich zu bezweifeln. Tatsächlich hörbar besser ist allerdings der Einsatz der folgenden, weiterentwickelten Schaltung:
https://depatisnet.dpma.de/WO 001997025775 A1, "Linearisierter Wechselspannungsverstärker"
hubedidup
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 17. Mrz 2005, 16:12
Hmmm, dann kannst du mir vielleicht bei einem Problem helfen! Hatte ein Rauschen mit stark erhöhter Stromaufnahme bei einer Protovision 274(Hochfrequenzschwingen?!?)! Die FET sind gegen IRF540N getauscht worden(erst danach trat das Problem auf). Nach Tauschen des NE5534N gegen einen neuen NE5534AP war das Problem weg. Nun ist es wieder aufgetaucht. Hochfrequenzkorrekturkondensatoren in der Gegenkopplung und am NE5534-Ausgang sind schon getauscht worden. Das Problem tritt auch nur bei einem Kanal auf und auch immer noch wenn kein Eingangssignal am NE5534 anliegt(habe nen gesteckten Kondensator im Signalweg zur Vorstufe abgenommen). Wo könnte das Problem liegen?
Die angegebene verbesserte Schaltung muss ich mir erstmal zu Gemüte führen, aber sie wird sicher keine Verwendung bei mir im Auto finden, denn sie ist ein ganzes Stück komplexer und passt daher nicht in das Gehäuse einer Protovision. Da ich aber gerade nur ein solches Gehäuse hinter meinem Amaturenbrett verschwinden lassen kann, kommt dies nicht in Frage. Als homehifi-Testprojekt ist die Schaltung sicher eine gute Alternative. Kann man eigentlich mehrere FET parallel beschalten um eine höhere Ausgangsleistung zu ermöglichen, bei erhöhter Versorgungsspannung natürlich!
Gruß Ralf
Beobachter
Stammgast
#7 erstellt: 17. Mrz 2005, 17:21
Man kann hier die OPs und MOSFETs nicht einfach nach Belieben austauschen, ohne zumindest einen neuen Ruhestrom-Abgleich durchzuführen. Beim Ersatz der BUZ21 gegen IRF540N muß zudem der Kompensationskondensator in der über-alles-Gegenkopplung von 4p7 auf 10p erhöht werden, sonst entsteht ein leichter Überschwinger bei der Rechteck-Wiedergabe. Ansonsten bietet der IRF540 hier gegenüber dem BUZ21 auch bei optimaler Anpassung keine klanglichen Vorteile!

Das Parallelschalten mehrerer FETs ist grundsätzlich möglich, aber im Analogbetrieb nicht gänzlich unproblematisch. Gegebenenfalls muß eine Selektion in Bezug auf die Gate-Schwellenspannung durchgeführt werden.
hubedidup
Ist häufiger hier
#8 erstellt: 17. Mrz 2005, 17:32
Ruhestromanpassung hat stattgefunden! Das mit dem Überschwinger ist natürlich so ne Sache. Ich werde schauen. IRF540N haben aber doch geringere Eingangskapazität und schnellere Schaltzeiten als der BUZ21, außerdem ist der BUZ21 nur noch schwer zu bekommen. Gibt es denn einen besseren FET in erschwinglichem Preisrahmen(bitte nicht 10Euro pro FET)?
Kann es durch Versäumen der von dir genannten Anpassungen zum Schwingen kommen?! Fehlende Ruhestromanpassung könnte doch nur dafür sorgen, dass ledglich ein FET vorgespannt ist, da ja über die Stromspiegelschaltung von U+ immer etwas Strom auf den Ausgang geschoben wird, schon bevor der daran hängende FET ausgesteuert wird. Lediglich der Korrekturkondensator bleibt noch.
Weitere Frage: Warum passiert das Ganze nur auf einem Kanal obwohl in beiden die FET getauscht wurden?
Gruß Ralf


[Beitrag von hubedidup am 17. Mrz 2005, 17:32 bearbeitet]
Beobachter
Stammgast
#9 erstellt: 17. Mrz 2005, 18:51
Wenn man bei einer optimierten Verstärkerschaltung Endtransistoren durch "bessere" ersetzt, heißt das nicht, dass der Klang besser wird. Meist ist sogar das Gegenteil der Fall, da es immer auf die optimale Abstimmung aller verwendeten Komponenten untereinander ankommt. Wäre die Auswahl der Komponenten bei der Protovision, bzw. der damals noch aus gleicher Fertigung stammender "AMA-Stereo 50" nicht optimal, hätte diese garantiert nicht den Titel "Überreferenz der absoluten Spitzenklasse" ( Auto-Hifi, 1994 ) erhalten.

Es gibt viele MOSFETs, die hier eingesetzt werden können, wobei der IRF540N eine gute Wahl ist. Klangliche Vorteile gegenüber dem BUZ21 hat er jedoch nicht, ebenso wenig wie irgendwelche "high-end-MOSFETs". Wirklich relevante Klangunterschiede haben nach meiner Erfahrung wenig mit der Qualität von einzelnen Transistoren zu tun ( soweit diese nicht vorsätzlich schlecht, also Billigware sind ), sondern lassen sich nur mit einer ausgeklügelten Gesamtschaltung erzielen. Zwischen der ursprünglich in der Protovision und der AMA verwendeten Prinzipschaltung und der verbesserten Version von 1997 ( die in diese Produkte nicht eingeflossen ist ), besteht ein bei entsprechendem Equipment deutlich hörbarer Klangunterschied. Welche MOSFETs dabei jeweils verwendet werden, spielt aber keine Rolle.

Der beschriebene Fehler hört sich an, wie eine falsche Ruhestromeinstellung. Ohne weitere Informationen kann ich das aus der Ferne aber nicht beurteilen.
hubedidup
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 17. Mrz 2005, 20:34
Kann der Fehler auch von einem leicht zu niedirgen Ruhestrom kommen?! Habe den Ruhestrom nämlich relativ gering gehalten, weil ich der thermischen Verbindung zwischen FET und NTC nicht traue(liegen einfach nur auf)!
Gruß Ralf
Beobachter
Stammgast
#11 erstellt: 17. Mrz 2005, 21:13
Eine gute thermische Verbindung zwischen FET und NTC ist für den stabilen Betrieb der Endstufe wesentlich! Dazu kann man entweder Wärmeleitpaste verwenden, oder auch einen Tropfen Sekundenkleber. Da die FETs eine relativ steile Kennlinie haben, kann der Ruhestrom sonst auch bei niedriger Grundeinstellung aus dem Ruder laufen. Ausreichend ist ein Ruhestrom von ca. 70mA pro Endstufe.
hubedidup
Ist häufiger hier
#12 erstellt: 17. Mrz 2005, 22:08
Das mit dem Ruhestrom hatte ich auch mal! Aber da war kein Schwingen! Diesmal habe ich ein Rauschen und einen starken aber nicht weiter ansteigenden Stromverbrauch. Das PRoblem braucht ausserdem ca 1-2 Sekunden nachdem die Endstufe voll eingeschaltet ist(also noch weit nach der Einschaltverzögerung) und baut sich dann innerhalb 1 Sekunde stark auf(Endstufe wollte 50A ziehen bei 13,8Volt)!
Gruß Ralf
P.S. Können die Transistoren(BC) trotz einwandfreier Gleichstromverstärkung im Alter für einen früheren(bei tieferen Frequenzen) Phasenversatz im Signal sorgen, so dass eine Mitkopplung im obersten Frequenzbereich entsteht?
Ultraschall
Inventar
#13 erstellt: 18. Mrz 2005, 09:22
@Beobachter:
Wollte mir gerade die Patenschrift ansehen, klappt aber irgendwie nicht. Ist DE001997025775A1 richtig? Oder statt DE ein anderer Vorsatz ?

Glückwunsch zur "Überreferenz"! (Wenn auch Jahre verspätet. "Spät kommt Ihr, aber Ihr kommt....")
Rumgucker
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 18. Mrz 2005, 09:45
Da steht "WO" davor, also weltweit gültig. Einreichung war 1996, also nach der Überreferenz. Der Erfinder des hinter dem OP angebrachten Linearisierungsnetzwerkes, das den OP-Versorgungsstrom beeinflußt ist Stefan Wehmeier von der Fa. ELBO Entw. Ges. mbH.


[Beitrag von Rumgucker am 18. Mrz 2005, 10:06 bearbeitet]
Beobachter
Stammgast
#15 erstellt: 21. Mrz 2005, 10:58
Zwischen Endstufe und Aktivweiche befindet sich ein mechanisches Relais, das verzögert einschaltet. Wenn das Rauschen exakt zu dem Zeitpunkt hörbar wird, wenn das Relais anzieht, ist der Fehler sehr wahrscheinlich ein falsch gestecktes oder fehlendes Bauteil in der Aktivweiche.
hubedidup
Ist häufiger hier
#16 erstellt: 21. Mrz 2005, 12:38
Es handelt sich um eine Protovision 274. Da gibt es kein Relais mehr. Die hat lediglich die Einschaltevrzögerung der NE5534 über ein Trensistornetzwerk. Bauteile können nicht falsch gesteckt sein, da es auch auftritt, wenn der Signalweg vor dem NE5534 durch einen herausgenommen Kondensator unterbrochen ist(also am 5534 nur Masse anliegt). Der Fehler muss also im Endverstärkerteil liegen. Ich werde mal die Transistoren dort tauschen und schauen ob es weg ist, denn der andere Kanal funktioniert ja einwandfrei und Kondesatoren sowie NE5534 wurden von mir schon getauscht. An der Spannungsversorgung kann es auch nicht liegen, da diese ja für beide Kanäle gleichzeitig herhalten muss. Bin halt so langsam mit meinem Latein am Ende!
Gruß Ralf
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