Hallo, ich wollte mir soeben einen kleinen AB-Versterker mit BC337/BC327 Transistoren aufbauen. Vorher habe ich die Schaltung (siehe Anhang) in LTspice simuliert. Die Simulation verhält sich genau so wie erwartet. Wenn ich das ganze auf dem Steckbrett aufbaue und den Strom am Netzteil messe beobachte ich, dass der Strom vom Ruhestrom ausgehend (Eingang auf GND) ansteigt. Wenn ich die Widerstände R3 und R4 auf 10k erhöhe steigt der Strom langsamer an. Wenn ich die Vorspannung weglasse und den Eingang direkt mit den Basisanschlüssen der Transistoren verbinde funktioniert die Schaltung. Igendwie vermute ich das es sich um ein termisches Problem handelt. Allerdings finde ich die Emitterwiderstände mit 2Ohm eigentlich nicht so knapp bemessen. Irgendwie kommt es mir komisch vor, dass die Schaltung dermaßen empfindlich auf Temperaturunterschiede reagiert. Hat irgendjemand einen Plan wie ich die Schaltung Stabiler machen kann?
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Ja. Der Ruhestrom steigt durch Eigenerwärmung und damit Zunahme der Stromverstärkung der Transistoren. Nimm mehr Dioden, dein Spannungsabfall ist zu klein. Oder einen echten Vbe-Multiplier (ein Transistor mehr).
Michael schrieb: > Igendwie vermute ich das es sich um ein termisches Problem handelt. Dann schau mal ins Datenblatt, was diese Winzlinge ohne Kühlkörper verkraften. Bei 30V und wenigen mA sind die schnell hinüber. Nimm irgendwas in TO-220 auf nem großen Kühlkörper.
Michael schrieb: > Wenn ich das ganze auf dem Steckbrett aufbaue und den Strom am Netzteil > messe beobachte ich, dass der Strom vom Ruhestrom ausgehend (Eingang auf > GND) ansteigt. Ja, der Ruhestrom steigt durch die Eigenerwärmung der Transistoren und die damit verbundene Abnahme der Basis-Emitter-Spannung. Die Dioden können das nicht kompensieren, weil die die Sperrschichttemperatur der Transistoren nicht sehen. > Wenn ich die Widerstände R3 und R4 auf 10k erhöhe steigt > der Strom langsamer an. Ja, der Ruhestrom ist dann kleiner und die Erwärmung geringer. > Wenn ich die Vorspannung weglasse und den > Eingang direkt mit den Basisanschlüssen der Transistoren verbinde > funktioniert die Schaltung. Ja, bei Ube=0 gibt es keinen Ruhestrom, keine Erwärmung und kein thermisches Weglaufen. > Igendwie vermute ich das es sich um ein termisches Problem handelt. Ja, siehe oben. > Allerdings finde ich die Emitterwiderstände mit 2Ohm eigentlich nicht so > knapp bemessen. Irgendwie kommt es mir komisch vor, dass die Schaltung > dermaßen empfindlich auf Temperaturunterschiede reagiert. Hat > irgendjemand einen Plan wie ich die Schaltung Stabiler machen kann? 4 Ohm einbauen.
Stelle zwischen Dioden und Transistoren einen Wärmekontakt her, in dem du sie auf den gleichen Kühlblech montierst.
Günter Lenz schrieb: > Stelle zwischen Dioden und Transistoren einen Wärmekontakt her, > in dem du sie auf den gleichen Kühlblech montierst. Bringt nicht viel. Denn erstens sind die Transistoren die Wärmequelle und die Dioden sitzen auf der Wärmesenke, und die Sperrschichten von Transistor und Diode sind mindestens durch den Wärmewiderstand der Transistoren getrennt. Es bleibt also immer eine große Temperaturdifferenz bestehen. Und zweitens muss die Temperaturkompensation in Echtzeit gemacht werden um Hochlaufen zu verhindern. Das ist aber wegen der über den transistorinternen Wärmewiderstand angekoppelten Wärmekapazität des Kühlblechs nicht möglich.
Jochen schrieb: > Nimm mehr Dioden Das wäre eher kontraproduktiv, dann wird der Ruhestrom noch höher.
Im Prinzip ist die Schaltung schon richtig gedacht, und funktioniert wohl in der Simulation ggf. auch. Real aufgebaut hat sie aber das Problem dass die Temperaturen der Diode / Transistoren nicht gekoppelt sind. Für die kleinen BC327/337 sind 2 Ohm auch schon recht kleine Emitterwiderstände. Da sollte man eher so etwas um 20 Ohm haben. 2 Ohm wären OK für so etwas wie BD237 und ggf. gerade noch beim BD139/140. Mit dem deutlich größeren Emitterwiderstand passt es dann ggf. auch mit 3 Dioden. Besser wäre aber ein Transistor als VBE Multipier um den Ruhestrom auch einstellen zu können. Wenn man genügend Rückkopplung drum rum hat, könnte man auch nur 1 Diode nehmen und so praktisch ohne Ruhestrom arbeiten.
Na toll, ganz feine Sache. Da hat der Moderator funktionserklärende Beiträge gelöscht, den ganzen Schwachsinn eines Trolls stehen gelassen aber die Hinweise darauf gelöscht. Ein prima Thread zur Verdummung ist das jetzt. Denkfehler(gratis!) schrieb im Beitrag #4185984: > Ihr hier seid alle nur > irgendwie Vollpfosten, Klugscheißer und sonstige Wichtigtuer und > Besserwisser! Soviel ist klar! So ganz unrecht hat der nicht, er hat schließlich genau das erreicht was er wollte, nämlich hier seinen Unsinn als richtig zu verkaufen, und Verdummung zu betreiben.
ArnoR schrieb: > Na toll, ganz feine Sache. Amen! Das tragische an der ganzen Sache ist, daß unter den Links die unser dreinamiger Troll hier zeigt, die richtige Schaltung gezeigt wird. Mit Dioden zu Vorspannungseinstellung (natürlich nicht Gleichrichtung) und natürlich auch "mit dem npn oben".
ArnoR schrieb: > Na toll, ganz feine Sache. > > Da hat der Moderator funktionserklärende Beiträge gelöscht, den ganzen > Schwachsinn eines Trolls stehen gelassen aber die Hinweise darauf > gelöscht. Ein prima Thread zur Verdummung ist das jetzt. > Hm, gelöscht weil er die funktionserklärenden Beiträge für unrichtig hält oder was könnte sonst der Grund dafür sein? Kurt
Manche Schaltungen nutzen drei Dioden - allerdings in Kombination mit Darlington-Stufen dahinter. Dann ist die Vorspannung an der Basis geringer, als die Schwellenspannung der Endstufen-Transistoren (3x0,7V ist kleiner als 4x0,7V). Um Übernahmeverzerrungen um den Nullpunkt herum zu verhindern, schaltet man außerdem oft noch einen einstellbaren Widerstand oder NTC in Reihe zu den drei Dioden. Da die obige Schaltung jedoch einfache Transistoren hat, müsste man dort EINE Diode mit einem einstellbaren Widerstand in Reihe schalten. Eine Maßnahme zur (thermischen) Stabilisierung des Ruhestroms sind die beiden Emitter-Widerstände. Die sind hier aber zu klein gewählt, ich würde da eher 20 Ohm nehmen. Bie diesen beiden Transistoren würde ich einen Ruhestrom um 10mA für angemessen halten.
Der Knackpunkt ist: Die Basis-Vorspannung (durch die Dioden) muss exakt so hoch sein, wie die Schwellspannung der Transistorem. Was in der primitiven Grundschaltung nur mit Glück der Fall ist. In deinem Fall liefern die Dioden wohl etwas zu viel Spannung, daher leiten die beiden Transistoren permanent und werden heiss. Selbst wenn es genau passt: Die Transistoren erwärmen sich unter Last, dann sinkt ihre Schwellenspannung. Sie leiten dann stärker. Dadurch erwärmen sie sich mehr. Dieser Teufelskreis lässt nach wenigen Minuten den maximal möglichen Strom fließen und die Schaltung funktionietr nicht mehr. Die Emitterwiderstände steuern dagegen. Denn bei mehr Strom fällt dort mehr Spannung ab. Dadurch belibt für die B-E Strecke der Transistoren nur noch weniger Spannung übrig, sie leiten dann weniger und kühlen sich ab. Aber bei 2 Ohm ist der Effekt sicher nicht ausreichend stark ausgeprägt.
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Ich habe die Schaltung jetzt wie im Anhang aufgebaut. Im Test funktioniert die Schaltung zufriedenstellend wenn der Ausgang nicht bis an die Grenzen der Transistoren belastet wird. Q1, Q5, Q2 und Q6 befinden sich direkt nebeneinander und sind auf dem selben Kühlkörper verbaut. Q3 und Q4 sollen nur den Strom durch die Transistoren Q1 und Q2 begrenzen.
Michael schrieb: > Ich habe die Schaltung jetzt wie im Anhang aufgebaut. Im Test > funktioniert die Schaltung zufriedenstellend wenn der Ausgang nicht bis > an die Grenzen der Transistoren belastet wird. > Q1, Q5, Q2 und Q6 befinden sich direkt nebeneinander und sind auf dem > selben Kühlkörper verbaut. Q3 und Q4 sollen nur den Strom durch die > Transistoren Q1 und Q2 begrenzen. Mir drängt sich auf: warum so kompliziert, die Ausgangsschaltung ist besser und einfacher. Da muss man nur die richtigen Widerstände einsetzen und die beiden Dioden mit den Transistoren thermisch verbinden, schon stellt sich ein stabiler Zustand ein. Kurt (wenn du bei der neuen Schaltung keine thermische Kopplung machst hast du das gleiche Problem wie am Anfang auch, nur halt eine Strombegrenzung auf 70mA. Das ist auch noch zu viel. Ausserdem steuerst du jetzt bei Einsetzen der Strombegrenzung den anderen Transistor auf, somit sind dann beide leitend. R5 und R6 sollten > 5k sein, das reicht allemal denn sonst erwärmen sich die Dioden selber und es kommt ev. zu Verzerrungen in den beiden Endtransistoren. Kurt
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Kurt B. schrieb: > beiden > Dioden mit den Transistoren thermisch verbinden, schon stellt sich ein > stabiler Zustand ein. > (wenn du bei der neuen Schaltung keine thermische Kopplung machst hast > du das gleiche Problem wie am Anfang auch Nein. Erklärung hier: Beitrag "Re: AB Verstärker Strom steigt kurz nach dem Einschalten an" Kurt B. schrieb: > Ausserdem steuerst du jetzt bei Einsetzen der Strombegrenzung den > anderen Transistor auf, somit sind dann beide leitend. Stimmt auch nicht. Die maximale Spannung zwischen den Basisanschlüssen von Q1 und Q2 ist 2Ube, durch Q5 und Q6 bestimmt. Wenn jetzt ein Transistor in der Strombegrenzung ist, dann "verbraucht" seine Seite bereits die 2Ube, nämlich 1Ube am Ausgangstransistor selbst und 1Ube an Basis/Emitter des Strombegrenzungstransistors. Die andere Seite kann nicht leitend werden. Wie sollte denn überhaupt der notwendige Basisstrom für den anderen Endstufentransistor zustande kommen? Der "überschüssige" Basisstrom der begrenzenden Seite fließt zum Ausgang ab, nicht zur anderen Seite.
ArnoR schrieb: > Kurt B. schrieb: >> beiden >> Dioden mit den Transistoren thermisch verbinden, schon stellt sich ein >> stabiler Zustand ein. >> (wenn du bei der neuen Schaltung keine thermische Kopplung machst hast >> du das gleiche Problem wie am Anfang auch > > Nein. Erklärung hier: > Beitrag "Re: AB Verstärker Strom steigt kurz nach dem Einschalten an" > Naja, mit den was du da geschrieben hast bin ich nur halbherzig einverstanden. Denn die Übergabezeit der Temperatur zu den Dioden ist nicht kritisch, die Überlast fangen ja die Emitterwiderstände ab. In Echtzeit muss da nichts gemacht werden, die Echtzeit bringt die Gegenkopplung durch hochziehen der Emitter-Spannung. Letztendlich stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Wärmeerzeugung und Diodenspannungsabsenkung ein. > Kurt B. schrieb: >> Ausserdem steuerst du jetzt bei Einsetzen der Strombegrenzung den >> anderen Transistor auf, somit sind dann beide leitend. > > Stimmt auch nicht. Die maximale Spannung zwischen den Basisanschlüssen > von Q1 und Q2 ist 2Ube, durch Q5 und Q6 bestimmt. Wenn jetzt ein > Transistor in der Strombegrenzung ist, dann "verbraucht" seine Seite > bereits die 2Ube, nämlich 1Ube am Ausgangstransistor selbst und 1Ube an > Basis/Emitter des Strombegrenzungstransistors. Die andere Seite kann > nicht leitend werden. Wie sollte denn überhaupt der notwendige > Basisstrom für den anderen Endstufentransistor zustande kommen? Der > "überschüssige" Basisstrom der begrenzenden Seite fließt zum Ausgang ab, > nicht zur anderen Seite. Seh ich auch anders, und zwar so: Q5 und Q6 erzeugen in jedem Betriebszustand eine Spannung von 1,4V, diese ist immer vorhanden. Angenommen Q3 schaltet durch dann liegen diese 1,4V an der Basis vom Q2. Erst dann wenn beide Strombegrenzer aktiv sind sind die 1,4V auch nicht mehr da, sonst schon. Kurt
Kurt B. schrieb: > Denn die Übergabezeit der Temperatur zu den Dioden ist nicht kritisch Na dann kann man die ja auch weglassen... Kurt B. schrieb: > Q5 und Q6 erzeugen in jedem Betriebszustand eine Spannung von 1,4V, > diese ist immer vorhanden. Ja, das schrieb ich oben schon selbst. > Angenommen Q3 schaltet durch dann liegen diese 1,4V an der Basis vom Q2. Mumpitz, die Spannung liegt immer zwischen den Basisanschlüssen von Q1 und Q2, einfach mal die Schaltung ansehen. Q3 schaltet auch nicht einfach durch (Uce->0, Q1 wäre ausgeschaltet), sondern leitet Strom an der Basis-Emitter-Strecke von Q1 vorbei, dabei ist seine Uce=2Ube, nämlich seine eigene Ube (=Spannung über R1) und die von Q1. Damit sind die 2Ube von Q5 und Q6 verbraucht, Q2 kann nicht leiten.
ArnoR schrieb: > Kurt B. schrieb: >> Denn die Übergabezeit der Temperatur zu den Dioden ist nicht kritisch > > Na dann kann man die ja auch weglassen... Inzwischen sollte doch klar sein wozu die Dioden da sind, nämlich einerseits um eine stabile Basisspannung für die beiden Endstufentransis zu bewerkstelligen (unabhängig von der Versorgungsspannung), andererseits um der zunehmenden Stromaufnahme der Endstufe bei deren Erwärmung entgegenzuwirken, und zwar durch Verringerung der Ansteuerspannung. Dazu sind die Dioden und die Endstufe thermisch zu koppeln. Kurze Lastspitzen ist Sache der Emitterwiderstände, langfristig sinds die Dioden die das thermische Gleichgewicht herstellen. > > Kurt B. schrieb: >> Q5 und Q6 erzeugen in jedem Betriebszustand eine Spannung von 1,4V, >> diese ist immer vorhanden. > > Ja, das schrieb ich oben schon selbst. > >> Angenommen Q3 schaltet durch dann liegen diese 1,4V an der Basis vom Q2. > > Mumpitz, die Spannung liegt immer zwischen den Basisanschlüssen von Q1 > und Q2, einfach mal die Schaltung ansehen. Q3 schaltet auch nicht > einfach durch (Uce->0, Q1 wäre ausgeschaltet), sondern leitet Strom an > der Basis-Emitter-Strecke von Q1 vorbei, dabei ist seine Uce=2Ube, > nämlich seine eigene Ube (=Spannung über R1) und die von Q1. Damit sind > die 2Ube von Q5 und Q6 verbraucht, Q2 kann nicht leiten. Nein, der Knotenpunkt (R1 R2) der beiden Endstufentransistoren ist nicht auf Masse geklemmt, dieser ist frei. Schlisse einfach Q3 kurz und schau dir die Schaltung dann an, die 1.4V liegen dann an der Basis des PNP. Kurt (die ganze Schaltung ergibt u.U. einen prächtigen Oszillator sehr hoher Frequenz) . .
Woher bekommt man eigentlich die zu einer Simulation passenden Bauteile? Also Transistoren und Dioden mit exakt gleichen Abweichungen und Verhalten. Mein BC337 hat in der Simulation mit 50V und 2A, keine Probleme bereitet. Riecht aber in der realen Umgebung ein wenig streng.
Amateur schrieb: > Woher bekommt man eigentlich die zu einer Simulation passenden Bauteile? Gar nicht. > Also Transistoren und Dioden mit exakt gleichen Abweichungen und > Verhalten. Das ist der Default. Alle Bauelemente des gleichen Typs verhalten sich in der Simulation absolut identisch. Im Gegensatz zur Realität. > Mein BC337 hat in der Simulation mit 50V und 2A, keine Probleme > bereitet. Riecht aber in der realen Umgebung ein wenig streng. Richtig. Die meisten (alle?) Simulationstools sind nicht mal clever genug, die Einhaltung der maximmum ratings zu überprüfen. Da kann man dann durchaus einen BC547 bei Ic=10A betreiben oder einen LM358 mit +/-100V versorgen. Vollkommen idiotisch. Simulation ist IMNSHO nur geeignet für Leute, die im Prinzip schon wissen wie ihre Schaltung funktioniert. Denn nur wenn dieses Wissen vorhanden ist, wissen sie auch welche Kenngrößen der Bauteile für ein aussagekräftiges Ergebnis der Simulation entscheidend sind. Und das sind sehr oft Nebenkennwerte, die man sonst vernachlässigen würde.
Bei der besprochenen Schaltung reicht es, den Diodenstrom zurück zu nehmen. 15k bis 47k könnten passen. Das sei nur für Suchmaschinennutzer, die den Thread finden, erwähnt. happy tinkering
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