Die Namen der MOSFETs und Gatetreiber stehen am Anfang des Threads, es sind IR2104S und IPB06N03LA. Der IR2104S macht laut Datenblatt 200mA, die Flanken sind etwa 150ns lang, bei etwa 3µs High-Zeit. Das ist zwar etwas lahm, ich kann mir aber nicht vorstellen wie das die Verzerrungen verursachen könnte, diese ändern je nach Belastung ihre Position. Längere Deadtime und langsame Schaltflanken verursachen nur größere Spikes.

Die MOSFETs haben ne recht kleine Gatecharge, sodass nicht ganz so viel Gatestrom anfällt. Von daher sollten die IR2110 mit ihren 2A ausreichend sein.

Eingang ist mit einem Elko angekoppelt, ein Blick in den Schaltplan hätte genügt Mein mp3-Player gibt auch keine 2V ab. Für Vollaussteuerung reichen wenige 100mV.

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Racingsascha am 15 Jan 2013  2:18 ]

Zitat :

SN75176B soll das XOR 74LS86 ersetzen, da er kleiner und unkomlizierter ist.

Zwei 8-polige sind doch nicht kleiner als ein 14-poliger.
Vielleicht wird das Layout etwas einfacher, aber das Ding ist mit 22ns etwa gleich schnell wie der HC86.
Wenn du da richtig Geschwindigkeit und Strom haben willst, nimmst du den AC86, aber dann brauchst du unbedingt Stützkondensatoren an dessen Versorgungsanschlüssen.

Ich denke aber, dass eine evtl. Unsymmetrie von wenigen ns an dieser Stelle nicht das Problem ist.
Einen Symmetriefehler bewirkt schon die im Treiber enthaltene Logik, die absichtlich dafür sorgt, dass oberer und unterer Transistor eben nicht im gleichen Moment schalten.

Da das ganze Gebilde i.W. ja ein Gleichspannungsverstärker ist, kannst du die Geschichte ja auch mal mit einem Gleichspannungssignal durchmessen (und im Digitalteil die Zeiten messen), um zu sehen, wo die Nichtlinearitäten auftreten.

Zitat :

Die MOSFETs haben ne recht kleine Gatecharge, sodass nicht ganz so viel Gatestrom anfällt.

Das ist eine zu oberflächliche Betrachtung.
Die C_GS ist nur die halbe Miete. Viel gravierender ist die kleinere C_GD, aka Millerkapazität, weil dabei die Speisespannung der Endstufe eine wichtige Rolle spielt.

Um die Geschwindigkeit gehts mit weniger, sondern um den Platz und die Vereinfachung des Layouts. Die vier XOR verwende ich weil sie eh da sind, für den eigentlichen Zweck würden zwei reichen, da je zwei XOR im aktuellen Entwurf ja das Gleiche machen. Daher habe ich nach einer möglichst kleinen Lösung gesucht, die aus einem einfachen Eingangssignal ein differenzielles macht, wie eben dieser Leitungstreiber. Je einer dessen Ausgänge führt an den LIN des einen Gatetreibers und an den HIN des anderen, somit arbeiten beide im Gegentakt.

Zitat :

Da das ganze Gebilde i.W. ja ein Gleichspannungsverstärker ist, kannst du die Geschichte ja auch mal mit einem Gleichspannungssignal durchmessen (und im Digitalteil die Zeiten messen), um zu sehen, wo die Nichtlinearitäten auftreten.

Das habe ich schonmal versucht, werde es aber noch einmal tun. Mir ist noch die ein oder andere Methode eingefallen, um das Problem einzukreisen.

Die Miller-Charge sollte mit 4,6nC auch recht klein sein.

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Racingsascha am 15 Jan 2013 10:26 ]

Ich habe jetzt, wie von perl gefragt, den Verstärker mit DC getestet. Die Hardware ist immernoch die Gleiche wie im Eingangspost, nicht dass jemand durcheinanderkommt.
Dazu habe ich zwischen 5V und GND einen 12k, ein 1k Poti und einen 8k2 Widerstand in Reihe geschaltet und den Schleifer des Potis an Pin2 des TL494 gelötet. Dann das Oszi an den Lowside-Ausgang eines IR2104S gehängt und die Webcam meines Bruders vor dem Oszi aufgebaut. Dann auf Aufnahme gedrückt und möglichst gleichmäßig am Poti gedreht. Das Ergebnis ist nicht sonderlich scharf (weil Festfokus an der Webcam), aber es sollte klar werden, was passiert.

Die Textdatei bitte in eine .avi umbenennen.
Die vertikale Empfindlichkeit ist auf 5V/Div eingestellt, oben sind es 2µs/Div, unten gezoomte 500ns/Div. Die Ausgangsspannung des Verstärkers ändert sich mit 2V pro 1Div Pulsbreite des gezoomten Signals, 0V liegen an, wenn die Flanke in der Mitte des Schirms ist.
Man sieht folgendes: Ich erhöhe die Pulsbreite gleichmäßig, dabei ändert sie zwischen der 5. und 6. Hilfslinie und an der 7. Hilfslinie die Geschwindigkeit, im ersten Fall springt sie regelrecht. Abseits dieser Sprungstellen bewegt sich die Flanke völlig normal. Es spielt auch keine Rolle, ob ich die Pulsbreite erhöhe oder verringere.

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Racingsascha am 15 Jan 2013 16:29 ]

Ich hab gestern mal ein paar Appnotes zu dem Thema von International Rectifier gelesen. Und siehe da, das Problem bzw. Fehler wird in Chapter 4 in dieser Appnote erklärt. Es ist also die im IR2104S festgelegte Deadtime, die viel zu lang ist (was sycatern vermutet hat ). Als ich bei Reichelt nach anderen Gatetreibern gestöbert habe, habe ich auch den IR2011S entdeckt, der in dieser Appnote explizit als Treiber für Class-D Anwendungen genannt ist und auch auf einigen Demoboards verwendet wird. Also werd ich den nehmen.

Vielen Dank an perl und sycatern!

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So, gestern kam das Paket von Reichelt, heute habe ich einen neuen Verstärker mit dem SG3525A und dem IR2011S aufgebaut. Kurzes Fazit: Funktioniert Super!

Nachdem ich den Verstärker aufgebaut und laufen ließ, fielen mir recht starkes, von der Versorgungsspannung nichtlinear abhängiges Rauschen und leichte Verzerrungen auf. Oszi zeigte wieder leichte Knicke im Ausgangssignal, diesmal aber mehrere pro Flanke, was ziemlich seltsam war. Als ich dann etwas auf der Platine rumgefingert habe um die Quelle zu finden, fiel mir auf dass die Störungen verschwanden, wenn ich Pin1 des SG3525A berührte. Testweise hielt ich einen herumliegenden 22pF Kondensator zwischen diesen Pin und Masse, was ebenfalls Rauschen und Verzerrungen beseitigte. Also einen entsprechenden SMD-Kondensator angelötet und gefreut

Wenn ihn jemand nachbauen will, hier sind fertiger Schaltplan und Board.
Essentielle Bauteile sind die Drosseln und Filterkondensatoren. Die Ringkerne sind T80-18. Für 4R Lautsprecher bewickelt man diese mit 27 Windungen für 23µH und setzt 680nF Kondensatoren ein. Für 8R sind es 38 Windungen (45µH) und 330nF. MOSFETs müssen nicht die niederohmigsten sein, wichtiger ist eine niedrige Gatecharge und Millerkapazität. Beide sollten unter 20nC liegen.

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