Hallo, ich habe die Schaltung wie im Bild zu sehen aufgebaut. Allerdings habe ich das Problem, dass über die Leistungstransistoren Q1, Q2 ein sehr hoher Ruhestrom fließt (ohne Eingangssignal), was ich mir nicht erklären kann. Ich habe den Ruhestrom für die beiden Treiber Q3,Q4 auf ca. 4mA ausgelegt. Über R6 und R9, sprich die beiden Ube der Leistungstransistoren fällt dann eine Spannung von ca. 0,4V ab, so dass beide eigentlich nicht leiten sollten. Ich habe jetzt noch keine tatsächlichen Werte nachgemessen, aber vielleicht sieht jemand das Problem... Danke im Voraus.
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tib schrieb: > Allerdings habe > ich das Problem, dass über die Leistungstransistoren Q1, Q2 ein sehr > hoher Ruhestrom fließt (ohne Eingangssignal), was ich mir nicht erklären > kann. Die Endstufe schwingt. Es ist kein Ruhestrom. Die Endstufe mit v=1 auszulegen dürfte auch ungünstig sein.
Ok, aber wieso schwingt die Endstufe bzw. wie unterdrücke ich das? Ich habe ja immerhin einen Standardaufbau genommen, und auch so schon mal ohne Probleme verwendet, allerdings mit anderen Transistoren. Wegen v=1, wieso ungünstig?
Kann mir jemand einen Tipp geben. Ich denke ja mal, dass es sich um ein HF Schwingen handelt und ich die Bandbreite noch oben begrenzen muss. Aber wo genau ist mir nicht ganz klar.
Normale Audioendstufen werden für eine Verstärkung wesentlich größer 1, z. B. Verstärkung 10, dimensioniert weil man sonst wegen der notwendigen Frequenzgang-Kompensation (Kondensator) keine vernünftige Bandbreite bekommt.
tib schrieb: > wie unterdrücke ich das? Im Grunde erstmal mit R4 bis R6 + C3 wie in dieser Schaltung: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/endsp_01.gif tib schrieb: > Wegen v=1, wieso ungünstig? Ein (-ige, bei weitem nicht alle) OPV kann minimal V=1. Deine nachgeschalteten Transistoren machen eine Verstärkung und der OPV kann nicht abschwächen. Also rudert er hilflos mit Armen und Beinen - es schwingt. Stelle eine Verstärkung zwischen 20-30fach ein. Das ergibt eine genügende Bandbreite bei stabilem Verhalten.
OK, verstehe. Ich hatte deswegen extra einen OP (OPA2134) verwendet, der stabil bei v=1 ist. Eine höhere Spannungsverstärkung wollte ich nicht an der Stelle. Würde es vielleicht helfen, wenn ich den OP in der Rückkopplung mit einer kleinen Kapazität stabilisiere?
Du musst den Kondensator direkt zwischen dem Ausgang des Opamps und dessen -Eingang einfügen (xxpF).
Deine Kombination Q1-Q4 für die Endstufe scheint auf den ersten Blick arg nichtlinear zu sein. Du schreibst ja selber, daß die Ube bei ca. 0,4V liegt für deine Endstufentransistoren. Es wird also am Ende eher auf eine Klasse B - Brüllkiste rauslaufen, dafür scheint mir erstmal der Aufwand mit den Opamps hoch..?? R4 und R14 sind Faktor 10 auseinender, wofür ist das gut? R14 wirkt auf die Eingangsimpedanz des OP, die vielleicht auch einen kapazitiven Anteil hat. Schon das allein könnte zu Oszillationen führen. Um deine Oszillationen bissel in den Griff zu bekommen, könntest du einen kleinen Kondensator vom OP-Ausgang auf den (-) - Eingang zuschalten.
tib schrieb: > Allerdings habe ich das Problem, dass über die Leistungstransistoren | Q1, Q2 ein sehr hoher Ruhestrom fließt (ohne Eingangssignal Ich denke, deine Endstufe schwingt, weil sie KEINEN Ruhestrom hat, sondenr eione Totyone. Den 2 x 0.7V + 2 x 0.2V reichen nicht um beide Darlingtons leitend zu bekommen (braucht 2.8V), also gibt es einen Tiotpunkt, also schwingt der verstärker. Es hat schon seinen Grund, warum die Vorspannungserzeugung für Klasse AB Verstärker nicht so gemacht wird, wie du es gebau hast.
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Etwa so? 47pf sollten doch eigentlich reichen. Zur Not werde ich also die Verstärkung erhöhen. Damit sollte ich es dann ja in den Griff bekommen?
Beachte, dass du eher 4 Dioden für den Ruhestrom brauchst statt 2.
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MaWin schrieb: > Ich denke, deine Endstufe schwingt, weil sie KEINEN Ruhestrom hat, > sondenr eione Totyone. Diverse OPVs, wie z.B. die LM358-Familie (dort sind es sogar 3*Ube und nicht nur eine), oder der µA709 haben auch solche Endstufen und schwingen NICHT. Die Ursache für die Schwingerei ist nicht der fehlende Ruhestrom. > Es hat schon seinen Grund, warum die Vorspannungserzeugung für Klasse AB > Verstärker nicht so gemacht wird, wie du es gebau hast. Doch es wird bzw. wurde gemacht und diese Endstufen müssen deshalb nicht schwingen (kann ich aus eigener alter Erfahrung sagen). T/S meint das übrigens auch, siehe Anhang. Bildquelle: Tietze/Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik, 11. Auflage
tib schrieb: > Ich hatte deswegen extra einen OP (OPA2134) verwendet, der > stabil bei v=1 ist. Na und? Dafür hast du in der Rückkoppelschleife deftige zusätzliche Phasendrehungen eingebaut, die auch dem stabilsten OPV das Genick brechen. R14 z.B macht mit der Eingangskapazität des OPV einen schönen TP mit ordentlicher Phasendrehung. Deinen Korrektur-C solltest du besser über R14 legen.
@ArnoR Ich hatte mich da an einen ähnlichen Text zur Ruhestromeinstellung gehalten. Die 0,4V habe ich auch so anvisiert und die Vorspannung erzeuge ich mit einer Diode und dem Widerstand. Das sollte daher doch ok sein. Vielleicht verkleinere ich aber noch die Ableitwiderstände. Oder ist da 120 noch ok? Zurück zum Problem: Kann ich nicht eigentlich R14 auch wesentlich kleiner wählen?
Hänge halt mal deinen Schaltplan(.asc) und die Modelldateien/Symboldateien der Opamps und Transistoren an deine nächste Antwort. Damit kann man dann deine Schaltung richten.
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Wahrscheinlich kannst du sowohl C1 und R4 weglassen als auch R14 auf z.B. 1k verringern.
tib schrieb: > Ich hatte mich da an einen ähnlichen Text zur > Ruhestromeinstellung gehalten. ... Deine Schaltung ist insgesamt nicht gut. Hast du dir mal genau überlegt wie die funktioniert?. Der OPV steuert die Endstufe nämlich nur indirekt an, indem er den durch R7 und R12 gegebenen Strom verändert. Daher begrenzen R7 und R12 die Aussteuerbarkeit der Schaltung. DAS würde man so nicht machen. Die Ruhestromeinstellung hat neben dem Vorteil der thermischen Stabilität auch handfeste Nachteile. So ändert sich z.B. die Steilheit der Endstufe deutlich mit dem Strom, d.h. die Steilheit wird viel größer sobald die Endstufentransistoren leiten (Übernahmeverzerrungen). > Kann ich nicht eigentlich R14 auch wesentlich kleiner wählen? Der soll wohl eine Art Schutzwiderstand für den OPV-Eingang bei komischen Zuständen (Ein- oder Ausschalten der Betriebsspannung sein). Ich hab jetzt nicht im DB nachgeschaut was der OPV so aushält; wenn für die Eingänge keine Gefahr besteht, kannst du den kleiner machen.
mhh schrieb: > Die Endstufe mit v=1 auszulegen dürfte auch ungünstig sein. Das stimmt - hat aber mit dem Schwingen nix zu tun.
tib schrieb: > Ok, aber wieso schwingt die Endstufe [...] ? Darlington-Transistoren sind lahm. Darlington aus so dicken Leistungstransistoren sind noch viel lahmer. Zeitverzögerung in der Rückkopplungsschleife ist gefährlich. [Hervorhebung von mir] > Ich habe ja immerhin einen Standardaufbau genommen, > und auch so schon mal ohne Probleme verwendet, > allerdings mit anderen Transistoren. Das ist der Schlüssel. Grundregel: Die Transistoren müssen deutlich schneller sein als der OPV. Mit einfachen Transistoren (d.h. keine Darlingtons), die halbwegs fix sind - irgendwas kleines im TO126 - wird die Schaltung vermutlich funktionieren. Im Übrigen hat auch MaWin Recht: Eine OPV-Schaltung ist ein Regelkreis, und eine Totzeit im Regelkreis (wegen der fehlenden Vorspannung) ist ein Furunkel am Arsch.
mhh schrieb: > Deine nachgeschalteten Transistoren machen eine > Verstärkung Seit wann ergeben Spannungsfolger eine Spannungsverstärkung? (Nur diese ist für die Stabilität wesentlich; Stromverstärkung ist wurscht.)
Possetitjel schrieb: > Im Übrigen hat auch MaWin Recht: Eine OPV-Schaltung ist > ein Regelkreis, und eine Totzeit im Regelkreis (wegen > der fehlenden Vorspannung) ist ein Furunkel am Arsch. Wovon redest du eigentlich? Hier geht es nicht um eine Totzeit, sondern um eine Totzone. Eine Totzeit tritt hier praktisch gar nicht auf, weil die Endstufentransistoren wesentlich schneller als die frequenzkorrigiernde VAS-Stufe im OPV sind. Wie schon gesagt, diverse OPVs sind auch so aufgebaut... Außerdem hat die Schaltung oben weder eine Totzone noch eine Totzeit in der Endstufe, weil die Treiber Q3/Q4 immer leitend sind und über R6 und R9 immer eine geschlossene Schleife vorliegt. >> Die Endstufe mit v=1 auszulegen dürfte auch ungünstig sein. > > Das stimmt - hat aber mit dem Schwingen nix zu tun. Doch, genau das ist das Problem.
Possetitjel schrieb: > Seit wann ergeben Spannungsfolger eine Spannungsverstärkung? Ich hatte noch eine andere Schaltung vor Augen. Trotzdem ist v=1 bzgl. Stabilität schwieriger zu handhaben.
ArnoR schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Im Übrigen hat auch MaWin Recht: Eine OPV-Schaltung ist >> ein Regelkreis, und eine Totzeit im Regelkreis (wegen >> der fehlenden Vorspannung) ist ein Furunkel am Arsch. > > Wovon redest du eigentlich? Hier geht es nicht um eine > Totzeit, sondern um eine Totzone. Nun ja. Wenn eine sich stetig ändernde Größe eine Totzone durchläuft - also sich die Ausgangsspannung nicht stetig mitändert - dann tritt regelungstechnisch eine Totzeit auf. War das jetzt so schwer? > Eine Totzeit tritt hier praktisch gar nicht auf, weil > die Endstufentransistoren wesentlich schneller als die > frequenzkorrigiernde VAS-Stufe im OPV sind. Der OPV ist mit 8MHz Kleinsignalbandbreite angegeben. Der Endstufentransistor hat 30MHz f_T. Das ist bei mir nicht wesentlich schneller, das ist arschlahm. > Außerdem hat die Schaltung oben weder eine Totzone noch > eine Totzeit in der Endstufe, weil die Treiber Q3/Q4 immer > leitend sind und über R6 und R9 immer eine geschlossene > Schleife vorliegt. Der Einwand ist sachlich richtig, das hatte ich übersehen. Ich hefte dies dennoch unter "Prinzipienreiterei" ab, denn Nichtlinearitäten - wir sind doch einer Meinung, dass eine solche hier vorliegt, oder nicht? - sind regelungstechnisch immer ungünstig. Es ist reichlich egal, ob die amplitudenabhängige Verstärkung durch einen Knick, eine Parabel 5. Ordnung oder eine Exponentialfunktion hervorgerufen wird. Nichtlinear ist nichtlinear, das riecht fast immer nach Ärger. >>> Die Endstufe mit v=1 auszulegen dürfte auch ungünstig sein. >> >> Das stimmt - hat aber mit dem Schwingen nix zu tun. > > Doch, genau das ist das Problem. Moment: Noch mal Deutsch für mich: Du möchtest mir erzählen, dass das Hinzufügen eines (hinreichend schnellen) Spannungsfolgers in die Rückkoplungsschleife eines eins-stabilen OPV diesen OPV instabil macht?
mhh schrieb: > Trotzdem ist v=1 bzgl. Stabilität schwieriger zu handhaben. Ach so... v=1 für die Gesamtschaltung inclusive OPV. - Ja. Natürlich. Ich hatte die Bemerkung missverstanden. Die Reserve wird natürlich größer, wenn man die Gesamtverstärkung höher wählt.
Viel Geschwätz basierend auf Halbwissen und unbequeme Argumente werden absurd abgebügelt: Possetitjel schrieb: > Der Einwand ist sachlich richtig, das hatte ich übersehen. > Ich hefte dies dennoch unter "Prinzipienreiterei" ab > Es ist reichlich egal, ob die amplitudenabhängige Verstärkung > durch einen Knick, eine Parabel 5. Ordnung oder eine > Exponentialfunktion hervorgerufen wird. Nichtlinear ist > nichtlinear, das riecht fast immer nach Ärger. Hab ich sowas gesagt? Nein hab ich nicht, es passt dir nur nicht etwas Wichtiges übersehen zu haben und dann wird es einfach zu etwas Unwesentlichem erklärt. Na meinetwegen Possetitjel schrieb: > Der OPV ist mit 8MHz Kleinsignalbandbreite angegeben. Der > Endstufentransistor hat 30MHz f_T. Das ist bei mir nicht > wesentlich schneller, das ist arschlahm. Die 8MHz sind das GBP, aber nicht die Grenzfrequenz der VAS-Stufe im OPV, die hat eine Grenzfrequenz von 3Hz! > Moment: Noch mal Deutsch für mich: Du möchtest mir erzählen, dass > das Hinzufügen eines (hinreichend schnellen) Spannungsfolgers in > die Rückkoplungsschleife eines eins-stabilen OPV diesen OPV > instabil macht? Hab ich das gesagt? Nein, hab ich nicht, du drehst das immer so wie du es brauchst? Nur wenn er langsam genug für ausreichende Phasendrehung ist. Wieso eigentlich ist der für dich plötzlich "hinreichend schnell"?. Ein paar Zeilen vorher war der noch "arschlahm": > Der OPV ist mit 8MHz Kleinsignalbandbreite angegeben. Der > Endstufentransistor hat 30MHz f_T. Das ist bei mir nicht > wesentlich schneller, das ist arschlahm.
ArnoR schrieb: > Viel Geschwätz basierend auf Halbwissen Jaja. Du bist der einzige, der Ahnung hat. Echt jetzt! > und unbequeme Argumente werden absurd abgebügelt: Da habe ich große Vorbilder. Einen gewissen ArnoR zum Beispiel...
Noch ein wichtiger Nachtrag. Nach weiteren Tests - ich hatte die Darlington Schaltung über Board geworfen und nur die MJL verwendet - ist mir aufgefallen, dass die Transistoren MJL 3281 und MJL 1302 identisch sein müssen. Beide sind 3281er. Messe ich nämlich die Dioden über BE und BC nach, verhalten sich beide wie der NPN Transistor. Nach dem ich das auch in Spice simuliert habe, erhalte ich genau das komische Verhalten, was ich zum Schluss gemessen habe. Natürlich kann die Darlington Schaltung trotzdem problematisch sein, aber damit habe ich nicht wirklich gerechnet. Ich habe die Inchange Semiconductor von Reichelt genommen. Jetzt kann man sagen, selbst Schuld, aber ich darf doch erwarten, dass das nicht passiert.
tib schrieb: > ist mir aufgefallen, dass die > Transistoren MJL 3281 und MJL 1302 identisch sein müssen. Beide sind > 3281er Hääh? Die beiden sind nicht identisch, sonden komplementär, das ist ein riesiger Unterschied.
ArnoR schrieb: > Die beiden sind nicht identisch, sonden komplementär Wenn sie denn die richtige Aufschrift haben ;) -- http://www.planet-kuehne.de/martin/audio/counterfeit.htm
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ArnoR schrieb: > Hääh? Die beiden sind nicht identisch, sonden komplementär, das ist ein > riesiger Unterschied. Schon klar. Ich meinte doch, dass sie eben nicht komplementär sind, sondern in beiden Gehäusen der gleiche Transistor steckt ;-)
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