was macht diese Diode D1?

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rolltroll
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 03. Mrz 2011, 00:32

hallo,
könnte mir bitte mal jemand die Funktion der D1 Schottkydiode erklären

http://img812.imageshack.us/i/schottky.jpg/

rolltroll
Ist häufiger hier

#2 erstellt: 04. Mrz 2011, 08:10

keiner einer der mir dazu was sagen kann

Hmeck
Inventar

#3 erstellt: 04. Mrz 2011, 09:37

Was soll´n das darstellen? Eintakt-Endverstärker mit LS-Vormagnetisierung? Bei so einer Diode würde ich immer auf Schutz vor Spannungsspitzen bei induktiver Last tippen. Sie ist dann aber auch schon komisch geschaltet. Vielleicht isses gar keine Schottky sondern ner 10er zur Aussteuerungsbegrenzung?

Grüße, Hmeck

rolltroll
Ist häufiger hier

#4 erstellt: 04. Mrz 2011, 10:59

hallo Hmeck,
das hat mir ein Bekannter gesendet, die Schottky soll verhindern das der Transistor in die Sättigung gesteuert wird.
Aber weil ich das so auch noch nicht gesehen habe, halt meine Frage ob das so richtig ist.
Ich habe leider keinen Schaltplan, es ist oder soll aber ein Komplementär Amp mit Darlington als Treiber sein.
Is D1 denn falsch angeschlossen

wenn ja wie is das denn dann richtig, danke

Hmeck
Inventar

#5 erstellt: 04. Mrz 2011, 19:04

Hallo Rollroll,

in kompletten Schaltungen kann ich die Funktion der einzelnen Bauteile meist nachvollziehen, hier muß ich genauso raten wie Du. Wobei ich eine gewisse Option darauf habe, daß die Diode Unsinn ist.

Grüße, Hmeck

rolltroll
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 05. Mrz 2011, 07:21

hallo,
wie müsste denn D1 angeschlossen werden, also so das der Treiber nicht in die Sättigung gesteuert wird

habe mir ja schon einiges angeschaut, Schottky kommt ja zwischen Basis und Kollektor, aber wie das hier dran kommt

[Beitrag von rolltroll am 05. Mrz 2011, 07:23 bearbeitet]

Ultraschall
Inventar

#7 erstellt: 05. Mrz 2011, 10:57

Ich sehe das auch als Sättigungsbegrenzung.
Und die Diode ist so herum richtig angeschlossen.

Um zu sehen was es bringt, aufbauen und Clipping sowie das Erholungsverhalten nach Klipping mal mit und ohne Dioden oszillographieren.
(Dioden-weil unten wird/könnte ja auch eine drin sein-es ist wohl nur ein Schaltplanauszug? am betsn mal den kompletten Plan posten, denn sonst wäre ja wirklich über DC auf den LS-Ausgang!!)

Grüße

rolltroll
Ist häufiger hier

#8 erstellt: 05. Mrz 2011, 13:20

hallo Ultraschall,
ja im anderen zweig ist auch eine Schottky drin.
Ich habe den Verstärker ja nicht ( noch nicht ) bei mir.
Schaltplan könnte ich dann eventuell erstellen wenn ich den Amp habe.
Ich wollte nur vorab mal nachfragen ob die wegen der Sättigung drin ist.
Komisch kommt es mir nur vor weil die beiden ja am Ausgang liegen, zumindest hatte ich das so bislang noch nicht gesehen

aber müsste denn dann nicht Cathode zum LS, und Anode zur Basis gehen

[Beitrag von rolltroll am 05. Mrz 2011, 13:26 bearbeitet]

Ultraschall
Inventar

#9 erstellt: 06. Mrz 2011, 10:48

Nein, die ist so richtig rum drin.
Wenn die unten auch drin ist, nimm Dir mal den Schaltplanteil, um es besser zu verstehen.
Sie soll den Basistrom von Q2 "ableiten" wenn das Kollektorpotential von Q3 "tiefer" geht als die Basis von Q2 (klar unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls an der Schottkydiode -und tiefer versteht sich hier mit plus als Bezugspunkt))

rolltroll
Ist häufiger hier

#10 erstellt: 06. Mrz 2011, 11:41

OK, besten dank

pragmatiker
Administrator

#11 erstellt: 28. Aug 2011, 06:57

Servus zusammmen,

rolltroll schrieb:

auch wenn der Thread bereits etwas älter ist: wie oben von mehreren anderen bereits geschrieben, soll diese Diode D1 die Sättigung des Transistors Q2 verhindern und damit die Geschwindigkeit der Schaltung auch bei Grenzaussteuerung erhalten - und, ja, sie sitzt in der richtigen Polarität in der Schaltung drin.

Der Einsatz einer Schottkydiode für D1 anstelle einer normalen Siliziumdiode ist zwingend notwendig, weil für korrekte Funktion der Schaltung die Vorwärtsspannung dieser Diode deutlich unter der Vorwärtsspannung der BE-Strecke des von der Diode zu "entsättigenden" Transistors Q2 liegen muß.

Die Funktionsweise ist schnell erklärt (und, obwohl Q2 ein PNP-Transistor ist, verwende ich jetzt des besseren Verständnisses wegen den Begriff "ein Potential sinkt", wenn es sich dem Emitterpotential von Q2 annähert): Sinkt (aufgrund der Aussteuerung von Q2 durch den Basisstrom) das Kollektorpotential ca. 300[mV] unter das Basispotential (womit das Kollektorpotential von Q2 immer noch ca. 400[mV] über dem Emitterpotential von Q2 liegt), dann wird die Schottkydiode D1 leitend. Die Schottkydiode leitet also bereits, obwohl sich Q2 noch keinesfalls in der Sättigung befindet. Eine weitere Erhöhung der Aussteuerung am Basisanschluß von Q2 führt jedoch nicht mehr zu einer weiteren Erhöhung des Basisstroms von Q2, da dieser Ansteuerstrom über die jetzt leitende Schottkydiode D1 direkt über die CE-Strecke des Transistors Q2 abfließt. Dadurch, daß trotz sich erhöhender Ansteuerung keine weitere Erhöhung des Basisstroms von Q2 mehr möglich ist, kann dieser - auch bei massiver Basisansteuerung - nicht mehr in die Sättigung geraten, wodurch der mit dem Sättigungszustand verbundene Geschwindigkeitseinbruch von Q2 vermieden wird.

Dieses Prinzip wurde (meiner Kenntnis nach) erstmals vor Jahrzehnten bei der Einführung der Schottky-TTL (S) und Low-Power-Schottky-TTL (LS) Logikfamilie eingeführt - siehe hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Schottky-TTL

Da digitale Logikfamilien ja prinzipiell nur zwischen zwei Zuständen hin- und herschalten, war vor Einführung der Schottky-Logikfamilie der Low-Zustand immer der Sättigungszustand der massenahen Transistoren (Ausnahme: ECL, aber das ist für unseren Fall irrelevant). Durch Einführung der S- und LS-Logikfamilien konnten diese Transistoren nicht mehr komplett in die Sättigung ausgesteuert werden, was eine effektive (und sehr deutliche) Geschwindigkeitssteigerung (oder wahlweise einen deutlich geringeren Leistungsverbrauch bei etwa gleichbleibender Geschwindigkeit) bedeutete.

Einige Geschwindigkeits- / Leistungsdaten (Quelle: "The TTL Data Book for Design Engineers" von Texas Instruments vom Oktober 1976, Seite 5-3):

Standard TTL 74XX (gesättigte Transistoren): Propagation Delay 10[ns], Power Dissipation 10[mW], Speed-Power-Product 100[pJ].
Low-Power-Schottky TTL 74LSXX (ungesättigte Transistoren): Propagation Delay 9.5[ns], Power Dissipation 2[mW], Speed-Power-Product 19[pJ].
Schottky TTL 74SXX (ungesättigte Transistoren): Propagation Delay 3[ns], Power Dissipation 19[mW], Speed-Power-Product 57[pJ].

Durch Einsatz dieser Antisättigungs-Schottkydiode war also bei TTL-Logikschaltungen verglichen mit Standard-TTL eine (durchaus beachtliche) Geschwindigkeitssteigerung um den Faktor 3.3 zu erreichen.

Dieses Verfahren wurde von Texas Instruments im Jahre 1964 zum Patent angemeldet und am 26. August 1969 unter der Nummer 3.463.975 als US-Patent erteilt - siehe hier:

http://www.freepatentsonline.com/3463975.pdf

Natürlich ist dieses Verfahren nicht auf Digitalschaltungen beschränkt - überall, wo man einen Geschwindigkeitseinbruch einer Schaltung durch Sättigungserscheinungen von bipolaren Siliziumtransistoren vermeiden möchte, ist es einsetzbar.

Grüße

Herbert