Würde jemand über diesen Verstärkerplan schauen? Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro
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Würde jemand über diesen Verstärkerplan schauen? |
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BID = 66011
Pferdo Stammposter
    Beiträge: 463
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Hallo!
Ich habe Teile aus verschiedenen Schaltungen zusammengwürfelt und versucht einen Vertsärker(plan) soweit wie mir möglich zu berechnen. Ich habe aber ganz sicher irgendwo Fehler gemacht (da ich eigentlich kaum Lektüre habe finden können...) und vergessen Sachen zu beachten. Besonders unsicher bin ich mir mit der Vorspannungserzeugung die ich aus einem Elektor-Vorverstärker abgekupfert habe. Ich habe dort keine Werte verändert, der Strom dadurch hat sich jedoch verändert, nun weiß ich nicht wie ich damit umgehen soll. ICh weiß nur, dass die Spannung pro Transistor ca. 0,5+0,7=1,2V sein muss. Wie komme ich nun an die passenden Widerstände zum einstellen?
Ich hoffe mal der Rest stimmt ungefähr. Ich würde mich sehr sehr freuen, wenn man mir sagt, was nicht so doll ist! :-)
Ausgangsleistung sollte ~ 160W RMS an 4 Ohm sein.
Habe angenommen, dass Versorgung (+-42V) um 3V Zusammenbricht, ich 2V an den Ausgangstransitoren und 1V an den Emitterwiderständen verliere. So komme ich auf eine Spitzenspannung von Uo=36V und Spitzenstrom Io = 9A.
Es entfallen 3 auf jeden Transistor, dabei habe die einen Verstärkungsfaktor von 70. Also einen Basisstrom von 130mA. Ich nehme an, die Treiber sollen 250mA liefern können, dabei haben die einen hfe=130 also einen Basistrom von ~2mA. Der Querstrom hier soll groß im Vergleich zum Basisstrom sein, also nehme ich 5*IB an = 10mA.
Verlustleistung der Transistoren einer "Seite": 1/pi2*U2/RL=44,7W
Ruhestrom: 60mA (Gefühlswert *g*, das ding soll ja auch klingen ). Der Ruhestrom soll nur durch die Treiber fließen, damit wir den Temperaturdrift besser Kompensieren können. So sollen im Ruhefall 0,4V an den 6,8Ohm Widerständen abfallen...
Eingangsstufe habe ich halb abgeschaut, halb zusammengereimt. Hoffe das stimmt einigermaßen. Das Problem ist für mich die Ruhestrtomeinstellung.
Ich wäre super froh, wenn sich jemand mal die Schaltung anschaut und sagt, was ich da machen muss. Ich danlke schon mal im Voraus
Gruss
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BID = 66023
jmibk Gesprächig
  
Beiträge: 143
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Schaut schon recht gut aus. Die Überlegung mit den Hochohmigen vorstufenquellen gefällt mir recht gut.
Weniger gut sind die Stromquellen des Differenzverstärkers.
Nimm anstatt der LED eine 4,7V ZDiode, die ist am Temperaturstabilsten. Anstatt dem Q9 rechnest dir den vorwiderstand zur Z Diode aus (jede ZDiode einen eigenen R)und legst den gegen masse.
Dann gehn da 5,8mA in den Differenzverstärker. Schau , dass da um 1mA oder noch etwas weniger fließt, da so das Rauschen der Eingangstransistoren dann recht gering ist (und die gesamtqualität besser).
Q2 und Q18: lege da jeweils einen Kondensator von ca 10pF von Basis zum Kollektor. Dieser bewirkt eine Hochfrequenzentkopplung, ansonsten könnte die Endstufe selbst draufgehen (is mir schon passiert deswegen), da leistungstransistoren nicht so schnell sind als kleinleistungstransistoren und dann könnte sein, dass beide noch leitend sind (high und lowsite) und dann machts puff ;-).
Sonnst sollte es so gehen.
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BID = 66075
Pferdo Stammposter
    Beiträge: 463
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Hallo und Danke für deine Antwort.
Zitat :
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Weniger gut sind die Stromquellen des Differenzverstärkers.
Nimm anstatt der LED eine 4,7V ZDiode, die ist am Temperaturstabilsten. Anstatt dem Q9 rechnest dir den vorwiderstand zur Z Diode aus (jede ZDiode einen eigenen R)und legst den gegen Masse.
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Das ist nun ja komisch. Gerade weil die Temperaturdrifts der der LEDs und der Transistoren in den Stromwuellen sich so gut auffangen (Siehe eben dieser Elektor-Vorverst., Thel Accusound, ESP P3A) und das Rauschen der LEDs viel geringer sei wird das doch nun gern so verbaut? Und mit dem Konstantstrom durch die LEDs sollte deren Spannung ja noch mal konstanter sein als mit einem R nach GND (egal ob Z-Diode oder LED). Weiterer Vorteil: Der Verstärker funktioniert mit LEDs als Referenz bis zu sehr tiefen versorgungsspannungen und hat deshalb so gut wie kein Ein- und Ausschaltknacken.
Wäre tolle wenn du deine Argumentation noch ein mal ausführen könntest. :-)
Zitat :
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Dann gehn da 5,8mA in den Differenzverstärker. Schau , dass da um 1mA oder noch etwas weniger fließt, da so das Rauschen der Eingangstransistoren dann recht gering ist (und die gesamtqualität besser).
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Da will ich dir zustimmen. Habe den Wert ungefähr so übernommen auch wenn's mit etwas viel erschien. Aber 1mA Gesamt pro Differenzverstärker erscheint mit auch sehr wenig. Ich habe gelesen, dass der Strom hier maßgeblichen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Verstärkers hat. Ich denke ich werde hier mal so 2,5mA veranschlagen. Das klingt ganz vernünftigt (für meine Ohren).
Ich lasse mich natürlich immer gerne vom Gegenteil überzeugen.
Zitat :
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Q2 und Q18: lege da jeweils einen Kondensator von ca 10pF von Basis zum Kollektor.
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Das ist ne gute Idee. wie kommst du auf den Wert? Ich habe gemeinhin etwas um die 100pF gesehen, wusste aber nicht wozu das gut sein soll.
Ja, erstmal Dir vielen Dank, jmibk.
Ich würde mich auch sehr über Kommentare anderer Leute über den "Wahrheitsgehalt" meiner und jmibk's Aussagen freuen :-)
Edit: Achja, leider weiß ich ja nun immernoch nicht, wie ich mit dem Vorspannungsregler verfahren soll.
Gruss
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Pferdo am 24 Apr 2004 10:24 ]
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BID = 66158
MeisterEIT Gelegenheitsposter
 
Beiträge: 56 Wohnort: koblenz
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hi,
Q12 und Q13, termisch koppeln,
das heist auf dem layout so plazieren das die flachen seiten gegenüber sind und dann mit wärmeleitpaste oder zumindest sekungenkleber zusammenmachen.
genauso auch beim Q7 und Q8.
bei den leds welche in flacher bauform nehmen und Led 2 mit Q19 so plazieren, das die flachen seite gegenüberstehen und dann auch wieder mir wärmeleitpaste zusammenmachen.
grüsse
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BID = 66247
jmibk Gesprächig
  
Beiträge: 143
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Das mit den LED's klingt einleuchtend - habe meine Schaltungen immer nur mit Z-Dioden gebaut.
Der Wert des Kondensators lässt sich ausrechnen, er soll einen Kurzschluss bei einer etwas höheren Frequenz bilden, die halt der Endstufe sonnst zum verhängnis werden könnte (siehe Datenblatt der Endstufentransistoren).
Ob jetzt 10p oder 100p kommt echt auf die Transistoren an. Hab auch eine Stufe da, die 100p drin hat, eine andere mit 3,3p. Musst ausrechnen!
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BID = 66353
Pferdo Stammposter
    Beiträge: 463
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Danke für die beiden Antoworten. Ich melden mich heut' abend wieder.
Gruss
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BID = 66459
Pferdo Stammposter
    Beiträge: 463
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Guten Abend!
So hier im Anhang mal wieder der "aktuelle" Plan, so wie ich mir das vorstelle. Ich habe inwzischen wieder estwas weiter gelesen und nun die Kollektorwiderstaende im Eingang durch Stromspiegel ersetzt. Ehrlich gesagt habe ich keine Ahnung, wie das da nun funktioniert, aber sie sollen eine hörhere Verstärkung mit sich bringen und damit die Möglichkeeit fehler der nachfolgenden Stufen besser zu kompensieren. Die 22Ohm Emitterwiderstände sollen weniger verzerrungen auftreten lassen. In den Stromquellen habe hab nun zwei Transistoren. Damit spare ich mit die Überlegungen mit dem Thermischen drift, denn der sollte bei zwei "gleichen" Transistoren ja sehr aehnlich sein. Diese werden nicht mehr über die FET-Stromquelle sondern über Widerstände von Masse aus, so wie jmibk das auch schon vorgeschlagen hatte.
Im Ausgang habe ich den Darlington Emitterfolger gegen einen (angeblich) wesenlich linerareren "Compound Emitter Follower" getauscht.
MeisterEIT: Ja thermische Kopplung gibts hier überall *ggg*. Paste zwischen und dann mit Kabelbinder zusammenhalten geht immer gut :-)
Nun... mein Problem ist immernoch die Vorspannungserzeugung. Durch die Class-A Stufe dort fließen 23mA. Ich weiss, dass ich am Poti eine Spannung von ~1.3 Volt bekommen muss, damit die Transistoren Q12 & Q24 beginnen leitend zu werden. Nun das Problem stellt sich dann dar, dass ganeu in diesem Moment weniger Strom durch das Poti selbt fliessen wird und dadurch der spannunsabfall geringer. Wie kann man das sowas verstehen? Wozu sind R4 und R24 da?
Ich wäre super dankbar, wenn jemand mir erklaeren koennte wie ich die Widerstaende dimensionieren soll (R4, R7, R24)
Danke
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BID = 66514
tixiv Schreibmaschine
    
Beiträge: 1492 Wohnort: Gelsenkirchen
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Der Plan ist jetzt Vermurkst. Das kommt dabei heraus wenn man Schaltungen verwendet, die man nicht versteht. Der andere PLan war doch schon sehr schön.
Das Problem was Du jetzt eingebaut hast ist, dass der Strom durch Q19 und Q5 auf keine Art begrenzt wird.
Deine Stromquellen werden auch nicht Temperaturstabil sein. Du hast zwar jetzt 2 Transistoren pro Quelle verwendet, aber nicht in einer Weise wie sie ihren thermischen Drift kompensieren können.
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BID = 66539
Pferdo Stammposter
    Beiträge: 463
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Du hast völlig recht tixiv.
Also Stromquellen zurück (obohl ich net weiß, warum die sich nichtbilisieren sollten, einer der beiden erhoeht doch verstärkung und es flißt größerer Strom, wenn der zweite auch war wird, leite der ja aber auch früher und klaut dem ersten mehr Basisstrom?) Egal. Kommt weg.
Hab nochmal weitergelesen. Die Stromspigel haben wohl die von mir genannte eigenschaft, aber dadurch bekommt man wohl eine sehr hohe Ausgangsimpedanz, die man nicht mal mit dem nachfolgenden Treiber darf. Hab ich eh nicht verstanden. Also auch weg.
Warum kann mir keiner was über das "Bias Servo" schreiben?
Ich danke mal wieder.
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BID = 66545
tixiv Schreibmaschine
    
Beiträge: 1492 Wohnort: Gelsenkirchen
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Also: Das mit dem kompensieren der beiden Temperaturdrifts wird bei den Stromquellen nicht hinhauen weil der vorwiegende Effekt bei der erwärmung eines Transistors die reduzierung der Schwellenspannung ist. Bei Deinem Aufbau beeinflusst die Schwellenspannung des unteren Transistors Massiv die Stromstärke, während die Schwellenspannung des oberen ziemlich unerheblich ist (die wird ja eh vom unteren passend geregelt).
Ein Bias Servo findet meisstens nur bei einem nicht global gegengekoppelten Verstärker verwendung, also einem Verstärker wo es keine Rückführung vom Ausgang auf den Eingang gibt, sondern wo die Stufen alle selbst eine genau definierte Verstärkung haben, und desswegen keine globale Rückkopplung gebraucht wird. Das Bias Servo regelt dann am Eingang des Verstärkers mit einer sehr grossen Zeitkonstante den Gleichspannungsfehler, der bei diesem Prinzip quasie zwangsläufig am Ausgang auftritt, wieder weg.
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BID = 66562
Pferdo Stammposter
    Beiträge: 463
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Hi!
Ich glaube wir haben ins missverstanden. Du meintest das mit dem OP am Ausgang ne? Ich meinte damit die Vorspannungserzeugung in dem von mir exklusiv herhunzten *gg* Plan ;-)
Sowas hier. Nur halt in doppelter Ausfuehrung.
http://sound.westhost.com/amp_design.htm#bias_servo
Wie bekomme ich die Widerstandswerte berechnet?
Danke!
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BID = 66668
tixiv Schreibmaschine
    
Beiträge: 1492 Wohnort: Gelsenkirchen
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Der Transistor bei dieser Schaltung arbeitet als einstellbare Zenerdiode. Der Widerstandsteiler muss so ausgelegt sein, dass bei der gewünschten Spannung die Schwellspannung des Transistors überschritten wird. Warum verwendest Du eigentlich 2 Transistoren dazu in Deinem Schaltplan?
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BID = 66682
MeisterEIT Gelegenheitsposter
 
Beiträge: 56 Wohnort: koblenz
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hi,
hier ist der schaltplan vom IGBT verstärker aus der elektor 1995.
der funzt ganz gut,
man muss nur auf gute montage der BD140 und 139 und IGBTs achten.
die IGBTs im schaltplan sind die falsch, hab die richtigen nicht bei target gehabt ;-)
es müssen GT20D101 und GT20D201 rein.
ist deinem sehr ähnlich und bringt ca 140watt rms an 4 Ohm bein +-40 bis 45V.
Bild eingefügt
grüsse
[ Diese Nachricht wurde geändert von: MeisterEIT am 28 Apr 2004 7:27 ]
[ Diese Nachricht wurde geändert von: MeisterEIT am 28 Apr 2004 7:27 ]
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BID = 66727
Pferdo Stammposter
    Beiträge: 463
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MeisterEIT:
Danke. Mit IGBTs wollt ich eigentlich nichts machen. Erstmal was konventionelles.
tixiv: 2 Transistoren deswegen, weil ich (nein, sorry, der Mensch der das mal fuer einen Elektorverstaerker gemacht hat) beide Drifts der Treiber wirksam kompensieren moechte. Aber das kann ich hier wohl vergessen, denn mit dem jetzigen (neuen alten quasi *g*) Plan, den ich wieder anhaenge, brauche ja schon 1,3V im die beiden Vorspannunsgerzeugungstransistoren (was für ein Wort) zu schalten, für die Treiber aber genausowenig, also bleibt nichts mehr, was an den festen begrenzungswiderstaenden haengen bleiben kann... Muss ich wohl doch mit einem Transistor vorliebnehmen...
Ist die nachfolgende Dimensionierung einen Test (irgendwann, grad keine Kohlen  ) wert? Ich hoffe mal schon :-)
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BID = 66778
tixiv Schreibmaschine
    
Beiträge: 1492 Wohnort: Gelsenkirchen
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Sieht jetzt wieder ganz gut aus, bis auf die Schaltung der Endtransistoren und deren Treiber. Du bist ja jetzt von der Darlingtonschaltung auf die Komplementärdarlington Schaltung umgestiegen. So wie es jetzt ist hast Du aber keine Kontrolle mehr über die Ströme in den Treiber und Endtransistoren. in der Darlingtonschaltung haben die Emitterwiderstände, die ja zur Mitte hingingen die Funktion gehabt, die Biaseinstellung zu stabilisieren. Wenn die Bias Spannung höher wird, dann fällt die überschüssige Spannung an demn Emitterwiderständen ab, und die begrenzen dadurch den Strom. Das ist jetzt nichtmehr gegeben.
Schau Dir mal genau Figure 7 in dem Link von Dir an! Da wird gezeigt, wie man 2 Transistoren so verbindet. Den Emitterwiderstand, der dann zur Mitte des Verstärkers geht, musst DU Dir dann noch darunter denken, also so dass er dann den Strom begrenzen kann. Die beiden Transistoren werden quasie in einen zusammengefasst, und der wird dann aussen nochmal stabilisiert.
Du hast nun das Problem, dass Du 3 Endtransistoren parallel hast, und das desswegen so mit nur einem Treibertransistor nicht so verschalten kannst.
Ich habe da mal so eine Idee Skiziert wie es klappen müsste:
[EDIT]
Ich hab noch den Widerstand zwischen Basis und Positiver Versorgung der Endtransistoren vergessen. Den würde ich so 68 Ohm wählen.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: tixiv am 28 Apr 2004 20:30 ]
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