Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Diskreter NF-AMP Einstellung


von Christoph K (Gast)


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Hallo Zusammen,

habe auf meine Arbeitstisch den Amp aus dem Anhang nachgebaut und 
bekomme ihn nicht zum laufen. Durch die 4k7 nach -15V am long-tailed 
Pair fließen etwa 3mA, über dem Widerstand vom Linken BC547 nach +15V 
fallen aber nur maximal 400mV ab.(Er ist als 1K Mehrgangpoti 
ausgeführt). Dementsprechend wird der BD140 vermutlich auch nicht weit 
genug durchgesteuert und im Spannungsverstärkungsteil fließt auch 
deutlich weniger als 1mA. Gerade mal ca. 40mV Spannungsabfall über 2k2 
nach -15V ..sprich ich bekomme den Arbeitspunkt einfach nicht vernünftig 
eingestellt. Weiß aber auch nicht Warum. Der BD139 zum Ruhestrom 
einstellen hat in Realität auch ein Mehrgangpoti an der Basis, die 
beiden Rs nur in LT-Spice wegen der Einfachheit.

von Christoph K (Gast)


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keiner eine Idee dazu?

von asdf (Gast)


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Klemm mal die Basis Q3 von R3 ab und mess noch mal.

von Christoph K (Gast)


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Wenn ich das Mache, kann ich bis ca. 13V nach unten regeln. Sobald ich 
Q3 Wieder anschließe, komme ich nur noch auf 14,5V. Q3 habe ich 
vorsorglich noch mal getauscht und vorher durchgemessen. der tut.

von Christoph K (Gast)


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Ich verzweifle noch dran ^^… wo sind die analog-gurus die selber noch 
ohne IC Verstärker gebaut haben

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Du wirst wohl irgendwo einen Fehler im Aufbau haben. Transistor verpolt 
oder ähnlich. Bei 3mA in die Emitter des Differenzverstärkers und der 
Ausgangsspannung am negativen Anschlag muß der linke Transistor des 
Differenzverstärkers den gesamten Strom an R3 weiterleiten (messen!) und 
der resultierende Spannungsabfall an R3 müßte auch einen Strom in die 
Basis von Q3 fließen lassen (messen!). Wenn Q3 dann nicht die ~7mA 
gewuppt kriegt, um die Ausgangsspannung auf 0V zu bringen, dann kann nur 
noch Q3 kaputt sein.

Prinzipiell könnte die Schaltung funktionieren. Natürlich wegen der 
fehlenden Bootstrap-Schaltung nur mit eher schlechter Aussteuerbarkeit 
in der negativen Halbwelle. Und auch der Frequenzgang ist eher mit dem 
Holzhammer kompensiert.


XL


Nachtrag: schmeiß doch erstmal den U_be-Multiplier und die Endstufe ganz 
raus und verbinde den Kollektor von Q3 direkt mit R9. Das ist jetzt der 
(hochohmige) Ausgang. Gegenkopplung auch da anschließen. Stimmt der 
Arbeitspunkt? Kannst du jetzt (ohne Last) ein Eingangssignal verstärken?

: Bearbeitet durch User
von Christoph K (Gast)


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Der Aufbau ist zig-fach kontrolliert. Der stimmt soweit. Ich hab das 
Problem dass ich beim jetzigen Aufbau für jede Potistellung von R3 
maximal deutlich weniger als 1mA durch R9 habe. Ich habe jetzt mal den 
4k7 durch 1k getauscht. allerdings ist mir so eigentlich der Strom in 
der Differenzstufe viel zu groß. Allerdings geht so auch der Strom durch 
Q3 entsprechend hoch, was ja eigentlich das ziel ist. Ich frage mich 
woran es liegt dass ich mit den 3mA und dem 1k Poti keinen nennenswerten 
Strom durch den BD140 bekomme. Ist dessen Vbe evtl zu Groß?  Sollte ich 
R3 vergrößern ->mehr Spannungsabfall für die Basis?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Christoph K schrieb:
> Der Aufbau ist zig-fach kontrolliert. Der stimmt soweit.

Glaub ich nicht. Dann würde es ja funktionieren.

> Problem dass ich beim jetzigen Aufbau für jede Potistellung von R3
> maximal deutlich weniger als 1mA durch R9 habe.

Warum zum Teufel mißt du dann nicht einfach mal den Strom durch und 
den Spannungsabfall an R3?

> Ich habe jetzt mal den 4k7 durch 1k getauscht.

Trial and Error ist kein besonders leistungsfähiges Verfahren zur 
Eingrenzung eines Fehlers.

> Ich frage mich
> woran es liegt dass ich mit den 3mA und dem 1k Poti keinen nennenswerten
> Strom durch den BD140 bekomme.

Das frage ich mich auch. Allerdings bist du es, der die aufgebaute 
Schaltung vor sich liegen hat. Mißt doch einfach mal die Spannungen und 
Ströme an den relevanten Stellen. Die bereits genannten 400mV sind 
jedenfalls zu wenig, um Q3 aufzusteuern.


XL

von ArnoR (Gast)


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Christoph K schrieb:
> Ich frage mich
> woran es liegt dass ich mit den 3mA und dem 1k Poti keinen nennenswerten
> Strom durch den BD140 bekomme.

Das wäre z.B. dann der Fall, wenn R3 in der Kollektorleitung von Q2 
liegt, also Q1 und Q2 vertauscht sind.

von RoJoe (Gast)


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Christoph K schrieb:
> Ich frage mich
> woran es liegt dass ich mit den 3mA und dem 1k Poti keinen nennenswerten
> Strom durch den BD140 bekomme.

Ich rate mal:
Ist R1 (zw. Basis Q1 und GND)denn angeschlossen?

von Christoph K (Gast)


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Wie Gesagt, die Differenz-Eingangsstufe funktioniert und liefert je nach 
Einstellung mit 3mA 2-3V über R3, SOBALD ich Q3 einbaue sinkt der 
Spannungsabfall über R3 dann auf max. 400mV. Q3 ist nicht verpolt und 
völlig in Ordnung.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Christoph K schrieb:

> SOBALD ich Q3 einbaue sinkt der
> Spannungsabfall über R3 dann auf max. 400mV. Q3 ist nicht verpolt und
> völlig in Ordnung.

Diese beiden Aussagen können nicht gleichzeitig wahr sein. Aber da du 
alle Ratschläge zur Fehlersuche hartnäckig ignorierst, bin ich dann mal 
weg. Viel Erfolg noch!


(ohne Gruß)

von asdf (Gast)


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Wenn Q3 an R3 angeschlossen ist, muss doch Strom in die Basis von Q3 
fliessen. Dieser Strom kann dann nicht mehr zu einem Spannungsabfall an 
R3 fuehren. Was uebrig bleibt ist der Strom der ausreich um Ube von Q3 
zu entsprechen.

von Michael_ (Gast)


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Natürlich ist die Spannung über R3 die gleiche wie zwischen B-E.
Und logisch sind die 0,4V auch. Es ist schließlich eine Diodenstrecke in 
Flußrichtung.

von Christoph K (Gast)


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Demnach müsste ich dann aber einen deutlich größeren Kollektorstrom an 
Q3 messen können? also quasi die etwa 1,5mA die in die Basis von Q3 
fließen mal dessen Stromverstärkung, die mit 63-160 im Datenblatt 
angegeben ist. Das wäre viel mehr als ich tatsächlich in meiner 
Schaltung messen kann. Ich werde morgen Früh noch mal Messungen von 
Spannung und strömen an allen Punkten der Schaltung machen und hier 
posten.

von Michael_ (Gast)


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Nö, das kommt noch auf den "Kollektorwiderstand" an, der hier nicht ganz 
einfach ist.
Der angegebene Wert der Stromverstärkung ist die 
Kurzschlußstromverstärkung ohne Kollektorwiderstand.
Nur sehr bedingt auf deine Schaltung zu übertragen.

von Christoph K (Gast)


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Ich habe jetzt mal die beiden Leistungstransistoren ausgelötet. Sind sie 
nicht mehr in der Schaltung, funktioniert es soweit.
ich kann den Ruhestrom mittels Q8 einstellen…was fange ich jetzt mit der 
Tatsache an?

von Christoph K (Gast)


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Also, sobald die Endtransistoren weg sind habe ich U be von Q3 = -0,7V 
und einen durch Q8 + Poti an dessen Basis einstellbaren Strom durch die 
Spannungsverstärkungsstufe ( Q3, Q8, R9) Schließe ich nur Q5 an, Sinkt 
die Spannung über R9 auf 330mV, es fließt kein Strom durch Q5, 
Ruhestromeinstellungen bleiben ohne Veränderung. Schließe ich Q7 oder 
beide Transistoren an, So fällt die Basisemitterspannung von Q3 auf 
-0,5V, er leitet gar nicht mehr sprich ich habe auch keinen Stromfluss 
durch R9 mehr.Die Endtransistoren sind logischerweise auch Stromlos. Ich 
habe sowohl Q5 als auch Q7 durchgemessen. Sie scheinen nicht kurz zu 
schließen.

von Christoph K (Gast)


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Keiner mehr eine Idee?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Christoph K schrieb:
> Keiner mehr eine Idee?

Jede Menge. Aber erfahrungsgemäß hörst du ja ohnehin nicht zu :(

Na gut, ein paar Tips noch.

Da die Schaltung anfängt verrückt zu spielen, wenn du die Endstufen- 
transistoren anhängst, ist ja wohl klar, daß das Problem nicht am 
funktionierenden Teil davor liegen kann.

Trotzdem solltest du erstmal den funktionierenden Teil weiter prüfen. 
Also wie bereits gesagt Q8 & Co rauswerfen, Gegenkopplung am 
provisorischen Ausgang anschließen. Arbeitspunkt kontrollieren. Funktion 
mit Eingangssignal kontrollieren. Wenn du magst, häng eine Ersatzlast 
von ~10K an den Ausgang. Das entspricht in etwa der späteren Last durch 
die Endstufe (8R * ca. 1000 - der Stromverstärkung der Darlingtons).

Parallel dazu die Ausgangsstufe aufbauen. Q5, Q7, Q8 samt Zugemüse wie 
vorgesehen verdrahten. An Stelle R9 und Q3 je einen Widerstand 2K2 nach 
+/-15V. Jetzt muß am Ausgang eine Spannung von ca. 0V anliegen und der 
Ruhestrom muß sich einstellen lassen. Eine Last an den Ausgang hängen 
und ein Signal über einen Koppel-C an die Basis von Q5 anlegen. Muß am 
Ausgang erscheinen. Dito wenn das Signal an der Basis von Q7 
eingekoppelt wird.

Erst wenn beide Teile einzeln wie vorgesehen funktionieren, häng sie 
wieder zusammen. Wenn zwischendurch etwas nicht funktioniert, ist die 
Teilschaltung hoffentlich auch für dich einfach genug, daß du den Fehler 
mit ein, zwei strategischen Strom- bzw. Spannungsmessungen eingrenzen 
kannst. Geh im Zweifelsfall davon aus, daß Bauteile kaputt sind oder der 
aufgedruckte Wert nicht stimmt.


XL

von Christoph K (Gast)


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Bin dabei das mal zu machen. Vom Verständnis her, müsse der Strom der 
durch Q3 und R9 fließt, wenn ich die Endtransistoren und die Stufe zum 
Ruhestrom einstellen abklemme, ja 1/2 I(R2) * beta(Q3) sein oder? Der 
wäre mit 60..150 angegeben, also würden da dann ca. 100-200mA fließen, 
liege ich da richtig?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Christoph K schrieb:

> Vom Verständnis her, müsse der Strom der
> durch Q3 und R9 fließt, wenn ich die Endtransistoren und die Stufe zum
> Ruhestrom einstellen abklemme, ja 1/2 I(R2) * beta(Q3) sein oder?
> wäre mit 60..150 angegeben, also würden da dann ca. 100-200mA fließen,
> liege ich da richtig?

Nein. Im Idealfall würde je die Hälfte des Stroms durch R2 durch Q1 und 
Q2 fließen. Die eine Hälfte teilt sich dann nochmal auf in einen Teil 
der durch R3 fließt und einen Teil der in die Basis von Q3 fließt. Und 
der Basisstrom multipliziert mit B(Q3) läßt an R9 gerade die halbe 
Betriebsspannung abfallen.

Im Kollektorkreis von Q3 fließen im Ruhezustand ca. 7mA (15V/2K2). Die 
Endstufentransen sollten auch bei Vollaussteuerung nicht mehr als 2mA 
brauchen. Der Kollektorstrom von Q3 schwankt also zwischen minimal 0mA 
und maximal 9mA.


XL

: Bearbeitet durch User
von Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite


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Hallo Christoph,
hast du den AMP eigentlich mal mit LTSpice simuliert?
Wenn ja...kannst du das LTSpice asc-File mal bitte hochladen?
Danke. Werde mir dein Problem heute Abend auch mal zur Brust nehmen.
Habe den Thread jetzt mal nur schnell überfliegen können.

Grüße

von Christoph K (Gast)


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Okay, ich habe den Fehler gefunden, R9 ging anstatt auf -VEE nach Masse. 
So kann das natürlich nicht Funktionieren. Durchkontaktierungsfehler auf 
der Innenlage :(   Naja, immerhin ist das jetzt behoben. Die 
Endtransistoren haben unterschiedliche Ruheströme (+-20mV über den 
0,5Ohm Widerständen)…ist das kritisch und wenn ja, woher könnte es 
kommen?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Christoph K schrieb:
> Okay, ich habe den Fehler gefunden, R9 ging anstatt auf -VEE nach Masse.
> So kann das natürlich nicht Funktionieren. Durchkontaktierungsfehler auf
> der Innenlage :(

Nicht dein Ernst, oder? Du baust so eine Simpel-Pillepalle-Schaltung auf 
einer Mehrlagen-Leiterplatte auf?

Und weil ich es mir nicht verkneifen kann: hättest du den Rat in meinem 
allerersten Post befolgt:

Axel Schwenke schrieb:
> Nachtrag: schmeiß doch erstmal den U_be-Multiplier und die Endstufe ganz
> raus und verbinde den Kollektor von Q3 direkt mit R9. Das ist jetzt der
> (hochohmige) Ausgang. Gegenkopplung auch da anschließen. Stimmt der
> Arbeitspunkt? Kannst du jetzt (ohne Last) ein Eingangssignal verstärken?

dann hättest du den Fehler schon zu diesem Zeitpunkt gefunden.


XL

von Christoph K (Gast)


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> Nicht dein Ernst, oder? Du baust so eine Simpel-Pillepalle-Schaltung auf
> einer Mehrlagen-Leiterplatte auf?


Ich hatte noch Platz auf einem 4-lagigem Nutzen auf dem ich Empfänger 
für VLC-Kommunikation fertigen lassen habe, von daher hat es sich 
angeboten. Wenn man aber eine Platine hat, ist es auch nicht mehr ganz 
so einfach irgendwelche Teile der Schaltung an oder abzuklemmen. Da hat 
man auf der Lochrasterplatine oder dem Breadboard sicher mehr Chancen. 
So ist es aber nunmal. Die Ruheströme scheinen jetzt zu passen, es läuft 
auch nichts davon. Am Lautsprecherausgang habe ich ca. 6-8mV gegen Masse 
gemessen.

Ich habe jetzt mal eine Audioquelle angeschlossen, höre aber nur sehr 
sehr leise Signale aus dem Lautsprecher, selbst bei ca 100mV pp 
Eingangspegel. Ohne Oszilloskop ist das immer schwer einzugrenzen. Vllt. 
muss ich doch nochmal in der Uni damit vorbei fahren und messen. Mein 
Eigenbau-Oszi verträgt leider noch keine Eingangsspannungen größer 
+-10V. Vllt baue ich mir auch kurz einen NF-Tastkopf mit Teiler und 
Schutzdiododen.

von Christoph K (Gast)


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Okay, der Amp funktioniert jetzt perfekt. Der Zweite defekt war der 
Kaputte 1µF Eingangskondensator. Eigentlich komisch. Ist ein roter WIMA 
Folien-C bis 63V gerated. Der Sollte doch eigentlich "unkaputtbar" sein 
in diesem Design.

von Michael_ (Gast)


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War der neu?

von Christoph K (Gast)


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Ja der war neu, hatte ihn vorher noch nie verbaut. Ist mir bisher auch 
noch nicht passiert, dass Folienkondensatoren kaputt gehen die nicht in 
irgend einer Form mit ordentlich Strom oder bis an ihre 
Spezifikationsgrenzen getrieben werden. Sei's drum. Ich habe jetzt 
Behelfsmässig einen 10uF Kondensator aus ner Frequenzweiche rein. Der 
Ersatz-WIma ist bestellt.

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