Berechnungsfragen-OPV-Schaltung

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AudioX09
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 26. Okt 2008, 19:14
Hallo,

ich habe vor die Schaltungsart bezgl. Qm7 nachzubauen, nur mit +/- 5V Batteriebetrieb/KH-Verstärker.

Wie errechnet man den Strom durch Qm7?, wie errechne ich dann auch Cm19?

Bitte keine Vorschläge bzgl. Stromquellen-sehr gute Linearität und so, ich will es so weil so einfach und effektiv die Ic's von Qm1 und Qm3 absolut gleich sind auch unter sinkender Batteriespannung.
Danke.
pelmazo
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 27. Okt 2008, 14:58
Etwas eigenwillig gezeichnet...

Zur Berechnung: Du gehst von einem Ruhezustand aus, ohne Eingangssignal, in dem die Differenzverstärker ausbalanciert sind, das heißt jeweils gleiche Kollektorströme in jedem Zweig.

Angefangen wird am ersten Differenzverstärker. Dessen Ruhestrom ergibt sich aus der Spannung über den gemeinsamen Emitterwiderstand (ist das R11? Schwer zu erkennen). Jeweils die Hälfte davon fließt über Rm9 und Rm13, daraus ergibt sich wieder ein Spannungsabfall.

Dieser Spannungsabfall liegt an der Reihenschaltung von Rm25 und der Basis-Emitterstrecke von Qm7. Die Basis-Emitterstrecke kann man mit ca. 600mV annehmen, der Rest liegt am Widerstand an und verursacht dort einen Strom, der sich wieder hälftig aufteilt auf die beiden Zweige des zweiten Differenzverstärkers.

Cm19 bildet mit dem namenlosen 15p-Kondensator an Qm5 einen Bestandteil der Frequenzkompensation. Da überrascht es daß die beiden Kondensatoren nicht gleich groß sind. Das wird an zusätzlichen parasitären Kapazitäten liegen, die nicht eingezeichnet sind. Die Werte der beiden Kondensatoren dürften daher experimentell bestimmt sein.
AudioX09
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 27. Okt 2008, 17:39
Hallo Pelmazo,

vielen Dank für die bisherige Auslegung, ich habe noch gar nicht erkannt das Qm5/Qm7 natürlich noch ein Diff.-Verstärker ist(steht ja sogar dick da!), aber ich habe noch ein paar Fragen:

1) Wie bestimmt sich Rm27 und R10k, einfach nur aufeinander abstimmen bis die beiden Ic's von Qm5/Qm7 übereinstimmen?

2) Kann Rm27 (an C von Qm7) anstatt an GND auch an V+ wie bei Qm5 oder ist's so gut?!

Ich erinnere nochmal ich will die Schaltung, entspr. umgestellt, mit Batterien betreiben wo die Spannung mit der Zeit fällt.

Ach ja, zu Cm19, da war genug Parasitäres vorher in der Schaltung siehe:, also mache ich schonmal Cm19=15pF, denn der parasitäre Anteil dürfte weg sein
Vielen Dank für eure weitere Hilfe im voraus

MfG

WICHTIG! mir schoss gerade noch ein: ich will die Schaltung nur bisQm5/Qm7 nachbauen!!, also Dm1 und die gesamte Endstufe nicht beachten!


[Beitrag von AudioX09 am 27. Okt 2008, 17:53 bearbeitet]
pelmazo
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 27. Okt 2008, 18:21

AudioX09 schrieb:
1) Wie bestimmt sich Rm27 und R10k, einfach nur aufeinander abstimmen bis die beiden Ic's von Qm5/Qm7 übereinstimmen?


R10k? Wo ist der?

Rm27 dürfte wohl so gewählt sein daß die Kollektorspannung von Qm7 im Ruhezustand etwa gleich der Kollektorspannung von Qm5 ist. Der Wert dürfte aber relativ unkritisch sein. Der Wert des Cm19 ist allerdings davon mit beeinflußt.


2) Kann Rm27 (an C von Qm7) anstatt an GND auch an V+ wie bei Qm5 oder ist's so gut?!


Geht beides. An V+ würde der Widerstand größer, und die Verlustleistung in ihm ebenfalls.


Ich erinnere nochmal ich will die Schaltung, entspr. umgestellt, mit Batterien betreiben wo die Spannung mit der Zeit fällt.


Dir ist schon klar daß sich damit auch die Arbeitspunkte verschieben werden, denn der R11 (?) ist ja z.B. nicht an eine geregelte Spannung angeschlossen. Das muß noch nicht problematisch sein, aber man sollte es schon bei der Überlegung berücksichtigen.


...denn der parasitäre Anteil dürfte weg sein :)


Es wird womöglich ohnehin eine Korrektur der Werte geben müssen. Jedes Layout ist anders.
AudioX09
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 27. Okt 2008, 23:35
Danke für die zügige Antwort, ich kann leider nicht immer so schnell Antworten.

Also zu

R10k? Wo ist der?

R10k liegt zwischen Durchlassrichtg. Dm1 und V+ 29V.

...daß die Kollektorspannung von Qm7 im Ruhezustand etwa gleich der Kollektorspannung von Qm5 ist.

Wie messe ich die, Spanng. zwischen C und GND?! oder etwa mit Oszi.? ist nähmlich keins vorhanden.

Der Wert dürfte aber relativ unkritisch sein.

Also kann ich den Ic-Strom von Qm7 (ca.68mA richtig?) an den Ic von 3mA des Qm5 angleichen?---weil so würde Qm7 viel zu viel Strom in einer Batterieschaltung fressen (auch im schon "übersetzten" Verhältnis).

Dir ist schon klar daß sich damit auch die Arbeitspunkte verschieben werden.....aber man sollte es schon bei der Überlegung berücksichtigen.

Das habe ich alles im Blick und getestet (mit Angleichung der Ic's des Eing.-Diff.-Paares) und hier liegt eben der coole Vorteil von Qm7 im Batteriebetrieb, das die Ic's des Eing.-Diff.-Paares mit Sinken der Spannung gleich bleiben (ohne Stromspiegel/quellen etc.) --deswegen die ganze Mühe.

OK, dann ...


[Beitrag von AudioX09 am 27. Okt 2008, 23:37 bearbeitet]
AudioX09
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 30. Okt 2008, 21:14
Hallo, ich will nochmal aufmerksam machen auf mein Problem.

Ich habe inzwischen ein bisschen am "lebenden" Objekt probiert aber das will nicht richtig laufen. Ich hoffe mir kann da noch jemand helfen.

Es wäre halt schön die Simplizität der Schaltung gegenüber Stromquellen-Schaltg. nutzen zu können, für meinen Batterie-KH-Amp.

Bis bald
pelmazo
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 30. Okt 2008, 21:29

AudioX09 schrieb:
R10k liegt zwischen Durchlassrichtg. Dm1 und V+ 29V.


Sehe ich nicht im Schaltbild. Meinst Du die beiden Rm29 und Rm31 in Serie?


Wie messe ich die, Spanng. zwischen C und GND?! oder etwa mit Oszi.? ist nähmlich keins vorhanden.


Im einfachsten Fall mit dem Multimeter zwischen den beiden Kollektoren.

Ohne Oszi wird die Fehlersuche schwierig.


Also kann ich den Ic-Strom von Qm7 (ca.68mA richtig?) an den Ic von 3mA des Qm5 angleichen?---weil so würde Qm7 viel zu viel Strom in einer Batterieschaltung fressen (auch im schon "übersetzten" Verhältnis).


Keine Ahnung ob das richtig ist. Ich kenne ja noch nicht einmal die Betriebsspannungen. Und bei dem R11 oder wie der auch heißt stehen diverse Werte dran die nicht alle zugleich sein können. Wenn ich da rechnen soll muß ich alle entsprechenden Werte. Aber ich wäre dafür Du rechnest, dann kann ich Deine Rechenschritte nachvollziehen.


Das habe ich alles im Blick und getestet (mit Angleichung der Ic's des Eing.-Diff.-Paares) und hier liegt eben der coole Vorteil von Qm7 im Batteriebetrieb, das die Ic's des Eing.-Diff.-Paares mit Sinken der Spannung gleich bleiben (ohne Stromspiegel/quellen etc.) --deswegen die ganze Mühe.


Das habe ich jetzt nicht kapiert wie das gehen soll.
Bertl100
Inventar
#8 erstellt: 30. Okt 2008, 21:45
Hallo!

R10k liegt oben, ca. in der Mitte des Schaltbildes, waagrecht. Und zwar auf dem Schaltplan im ersten Posting.
Der andere Schaltplan ist offenbar der Original, der im ersten Posting in modifizierter.
Für den Wert von R11 sind zwei Werte im Plan, offenbar wird er zwischen verschiedenen Gerätevarianten ("10. 21. 1-01" und "51.1-71") unterschieden. 7.5k oder 5.6k.


Qm7 im Batteriebetrieb, das die Ic's des Eing.-Diff.-Paares mit Sinken der Spannung gleich bleiben (ohne Stromspiegel/quellen etc.)

Wie pelmazzo schon sagte, warum?
Der Emitterstrom über R11 hängt ja von der Betriebsspannung ab. Und damit auch die Ic's der Differenzstufe.
Gerade die Stromquelle würde ja den Strom bei veränderbarer Betriebsspannung stabilisieren!

Was passiert hier:
Die Ic's der Eingangstransistoren sinken. Dadurch auch die Basisströme von Qm5 und Qm7. Qm5 muß zwar jetzt auch weniger Kollektorstrom liefern (da am 10k weniger Spannung abfällt), aber die Differenzstufen laufen immer mehr aus dem Gleichgewicht. Qm7 wird also immer weniger Strom liefern, damit Qm5 den Strom halbwegs halten kann. Dadurch gerät auch das Verhältnis der Ic's der Eingangsstufe Qm1 und Qm3 aus dem Gleichgewicht. Qm3 macht immer mehr zu. Der Offset am Ausgang der Endstufe steigt (richtig +). Unterhalb einer bestimmten Betriebsspannung wird dann der Endstufenausgang nach +Ub weglaufen.

Aus meiner Sicht ist diese Schaltung geradezu optimiert auf eine fixe Betriebsspannung.

Gruß
Bernhard


[Beitrag von Bertl100 am 30. Okt 2008, 21:56 bearbeitet]
AudioX09
Ist häufiger hier
#9 erstellt: 31. Okt 2008, 00:25
Hi, also erstmal zu pelmazo, Deine Fragen dürften ja z.T. von Bertl100 beantwortet sein,
nur zu
Keine Ahnung ob das richtig ist.
Ich kenne ja noch nicht einmal die Betriebsspannungen.

wie im ersten Beitrag gesagt gehts um 5V Batterievers. die ich bis max.1,5V tiefer sacken lassen will, sprich 3,5V.
und
Das habe ich jetzt nicht kapiert wie das gehen soll.

--Die Schaltung läuft umdimensioniert schon ohne Qm7.
Getestet heisst nur, laienhaft geprüft, Gehör-und Multimetertechnisch (Ic-Str.messen).

Durch Einsatz eines Poti anstelle von Rm9 habe ich den Ic von Qm1 nachgeregelt und an Qm3 angepasst bei Spannungen von 5V - 3,5V-läuft und klingt gut.
Und hier kommt Qm7, hoffte ich zumindest, ins Spiel, d.h.: Rm9 und Rm13 liegen doch immer ~0,65V an durch die B/E-Strecken von Qm5 & Qm7 = wenn auch sinkende, aber dann immer gleiche Ic-Str. an Qm1 und Qm3.

Bertl100 schrieb:
aber die Differenzstufen laufen immer mehr aus dem Gleichgewicht.
warum?, an Rm9 und Rm13 liegen doch immer ~0,65V an durch die B/E-Strecken von Qm5 & Qm7 oder denke ich eben hier falsch, dann ist natürlich alles ein bisschen wenn so -dann bitte helft mir auf die Sprünge das ich den fatalen Denkfehler erkenne. Danke.
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