Endstufe springt bei hoher Amplitude auf Spannungsrail

[Fabian G. (fabulousmc)]

Hallo,
ich habe mir eine Endstufe gebaut. Vorerst, zum Testen, ohne große 
Peripherie. Die Schaltung findet ihr im Anhang. Im Großen und Ganzen 
funktioniert die auch wunderbar, mit R4 und R9/10 lassen sich DC Offset 
und Ruhestrom einstellen, es schwingt nichts und es gibt keine 
(hörbaren) Verzerrungen.

Das einzige Problem, welches ich feststellen konnte ist, dass die 
Endstufe manchmal, anscheinend ab einem bestimmten Pegel, das negative 
Spannungsrail durchschaltet, sodass eben am Lautsprecher die 
Gleichspannung anliegt und es nur noch brummt (Netzbrumm). Das Phänomen 
tritt auch auf, wenn keine Last angeschlossen ist.

Kann jemand erkennen, woran das liegt und mir bestenfalls noch sagen, 
wie ich das Problem beheben kann?

Zusätzlich ist noch zu sagen, dass die Schaltung zur Zeit nur mit +-14V 
betrieben wird, falls das relevant ist.

Vielen Dank im Voraus
Fabian

[ArnoR (Gast)]

Der Diff arbeitet in ziemlicher Schieflage, ändere den R4 so, dass durch 
Q1 und Q2 der gleiche Strom fließt, also R4 -> ~1k2. Außerdem lege in 
Reihe zu R8 einen passenden Kondensator und mach R2=R7. Dann melde dich 
wieder.

[Fabian G. (fabulousmc)]

Danke erstmal, das ging ja fix :-)
ich habe jetzt einen 10µF Kondensator in Reihe zu R8 gelötet. Mit R4 auf 
ca 1k2 eingestellt springt die Endstufe sofort (Eingang auf Masse) auf 
V-. Je höher ich R4 drehe, desto 'stabiler' wird sie gegen das genannte 
Phänomen, wobei aber auch die Offsetspannung immer weiter ansteigt 
(durch den Kondensator jetzt nur noch im zehntel-Volt Bereich).

Welchen Einfluss soll R2 auf das Phänomen haben?

Danke
Fabian

[Helge A. (besupreme)]

Verändert sich die Spannung an D1+D2, wenn der Verstärker hängt? Dann 
ließe sich mit einem kleineren R5 etwas bewirken.

[Magic S. (magic_smoke)]

Hast Du Q3 und Q5 tatsächlich mit BC547*A* bestückt? Das Patent scheint 
dort eine niedrigere Stromverstärkung zu brauchen, ein zu empfindlicher 
Q5 würde genau Dein Problem (Kleben an V-) bewirken.

[Fabian G. (fabulousmc)]

Alle Bauteile sind so aufgelötet, wie im Schaltplan. Wenn du diesen mit 
Patent meinst, kann ich dazu sagen, dass ich den selbst 
zusammengestückelt habe, eben um dabei was zu lernen und mögliche Fehler 
zu finden. Demzufolge muss der Plan nicht perfekt sein.

Die Spannung über D1 und D2 messe ich dann gleich noch.

[Fabian G. (fabulousmc)]

Ich habe nun die Spannung über den Dioden 1 und 2 gemessen. Es ist genau 
das aufgetreten, was Helge geschrieben hat. Mit einem R5 von 1k passiert 
nun selbst beim rechteckigen Clippen (natürlich ohne Lautsprecher :-)) 
nichts mehr.

Edit: Im folgenden beschriebenes Problem gelöst. Der Player (iPod) 
schaltet kurz nach dem Ende der Ausgabe den Ausgang um, sodass eventuell 
Ein Widerstand gegen Masse gelegt wird (Vermutung). Dadurch wird der DC 
Offset auf null gedreht und es entsteht der Sprung von einigen 
Millivolt. Das Brummen ist dann wohl eine daraus resultierende 
Brummschleife.

Danke an alle für die Hilfe, die Endstufe funtioniert jetzt sehr gut.

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Jetzt habe ich noch etwas festgestellt, was mir sehr komisch erscheint. 
Beim anschalten der Stromversorgung (Eingang auf Masse) hat die Endstufe 
am Ausgang ein leichtes Brummen, wenn ich aber Signal anlege springt der 
Ausgang im Offset einige zehn Millivolt nach oben und das brummen 
verschwindet.
Wenn ich nun auf dem Player wieder Pause drücke, bleibt die glatte 
Ausgangsspannung kurz und geht dann zurück auf den Einschaltzustand.

Zurückverfolgen lässt sich das bis auf den Kollektor von Q4, aber nicht 
auf die Basis (mit meinen Mitteln) und die Versorgungsspannung bleibt 
ebenfalls gleich.

Zur Verdeutlichung habe ich ein Video gemacht: 
https://www.dropbox.com/s/ut19ok8cfy0runx/IMG_0886.MOV
Ich hoffe, die Datei lässt sich von möglichst vielen Helfern öffnen.

Weiß jemand, wie so etwas zustande kommt?

Danke bis hierhin
Fabian

[Helge A. (besupreme)]

Ist C2 ein Elko? Vielleicht hilft es, mal die Spannung an den Basen von 
Q1 und Q2 zu vergleichen. Falls der Elko "latcht", 2 größere in Serie 
Minus an Minus.

Es könnte vielleicht dein Verstärker im Ruhezustand oszillieren. Der 
"gefühlt" aussichtsreichste Kandidat dafür ist der BD139 mit dem relativ 
hochohmigen Trimmer. Behelfsweise läßt sich das an der Stromaufnahme 
erkennen.

[Fabian G. (fabulousmc)]

Nein, sind alles Folienkondensatoren, bzw die 47p und 100p sind Keramik.

Wie bereits geschrieben, tritt das Problem auch nicht mehr auf, sondern 
hing mit dem iPod zusammen. Wenn ich den Eingang der Endstufe direkt am 
Eingangspin auf Masse lege, dann habe ich am Ausgang nichts außer einem 
2mV 100Hz Brummen, was wohl an meiner miesen Masseführung im 
Versuchsaufbau liegt.

Von den 20k Trimmern hatte ich gerade noch welche rumliegen. Meinst du 
es wäre sinnvoll, später 2k oder weniger einzusetzen? Wobei ich der 
Meinung bin, dass hier mal nichts oszilliert.

[Helge A. (besupreme)]

Hab das edit übersehn ;)

Da ich irgendwie immer "Angst" von Instabilitäten hab, würde ich einen 
Trimmer nehmen, durch den ganz ungefähr ein Querstrom von ca. 1/10 des 
Kollektorstroms fließt. Zumindest hat eine temperaturbedingte 
Verstärkungsänderung dann weniger Einfluß.