Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analog Verstärker selber bauen


von Bastian H. (lucky66)


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Hallo Leute,

leider lerne ich während meines Studiums alles nur sehr theoretisch und 
bin in der ganzen Zeit auch noch nicht einmal mit Praxis in Kontakt 
gekommen (verzeiht mir also bitte das Verzweifeln an Trivialitäten). Dem 
möchte ich nun aber entgegenwirken und habe mir vorgenommen einen 
Verstärker selber zu bauen.

1.Im Anhang finden ihr meinen Schaltplan in PSpice entworfen, wobei ich 
auch bei PSpice noch neu bin und gerne wüsste, auf welche Art und Weise 
ich mir die Spannung über R8 (Mein Lautsprecher) am besten anzeigen 
lassen könnte (beobachten).

Mein eigentliches Hauptproblem besteht wie gesagt in meiner fehlenden 
Erfahrung, sodass ich mir nicht sicher bin wie ich die Schaltung 
anzuschließen habe, wenn ich sie fertig gelötet habe.

2.Die Wechselspannungsquelle links soll das Signal vom Klinkenstecker 
simulieren, wobei ich mir hier schon frage wie ich einen Klinkenstecker 
vernünftig in die Schaltung mit einbinden soll. Ich dachte vermutlich 
mit so einer Klinkenbuchse ? 
(https://www.reichelt.de/Klinkeneinbaubuchsen/EBOSV-63/3/index.html?&ACTION=3&LA=5011&GROUP=C1613&GROUPID=5172&ARTICLE=153205&OFFSET=1000&SORT=artnr) 
Aber auch wenn ich die auf der Platine habe, verbinde ich einfach zwei 
Drähte dahin ???

3.Die Versorgungsspannung soll einfach mal nur temporär zum testen mit 
einer 9V Batterie sichergestellt werden. Hierzu wollte ich ein 
Battericlip verwenden 
(http://www.reichelt.de/Batterieclip-fuer-9V/CLIP-9V-T/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=6666&GROUPID=4261&artnr=CLIP+9V-T) 
und positiv oben an der VCC-Klemme und den Minuspol an Masse legen?

4.Statt des R8 möchte ich dort natürlich meinen Lautsprecher verwenden 
(http://www.reichelt.de/Tieftoener/VIS-BG-13-P-8/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=66909&GROUPID=3582&artnr=VIS+BG+13+P-8). 
Muss ich dabei etwas besonderes beachten?

Ich danke euch schon einmal im voraus für eure Hilfe ;)

.... und ja, ich weiß. Ich bin das beste Beispiel fehlender Praxis

mfg Lucky66


PS: Fall jemand weiß , wie ich die unnötigen Bilder entwerfe , einfach 
Bescheid sagen ;)

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Bastian H. schrieb:
> 4.Statt des R8 möchte ich dort natürlich meinen Lautsprecher verwenden

Dann solltest du noch mal mit 8 Ohm simulieren.

Vorne hast du ja noch eine halbwegs normale Vorstufe,
aber hinten mit 47 Ohm funktioniert das nicht.

Hier was zur Berechnung von Transistorverstärkern
http://senderbau.de/stereosender/eingang.htm
https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/electronics-lab-11
http://elektroniktutor.de/verst1.html

aus

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30

von Bastian H. (lucky66)


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Den Lastwiderstand mit 8 Ohm hatte ich vorhin vergessen anzupassen. 
Abgesehen davon sehe ich nicht , warum es nicht funktionieren sollte..

Zudem geht es mir hier nicht wirklich um die Schaltung, sondern um die 
oben erwähnten 4 Punkte, wäre nett wenn ihr darauf eingehen könntet =)

: Bearbeitet durch User
von Sascha (Gast)


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Du hast jetzt 2 Class A Verstärker (NPN in Emitterschaltung) in Reihe 
geschaltet.

Der rechte Transistor leitet super gegen GND ab, aber wenn Strom auf den 
Lautsprecher drauf soll, muss der über den Kollektorwiderstand R7.

Das ist für eine Endstufe höchst ungünstig, weil der Ausgangswiderstand 
= R7 ist. Damit sind große Leistungen unmöglich.

Kannst ja mal ausrechenn ob bei 47 Ohm die 40 Watt erreicht werden. Und 
wie viel Verlustleistung R7 dann hat.

Endstufe lieber Class AB: Gegentakt Endstufe wo die BE-Strecken der 
Transistoren mit Spannungsteiler oder Dioden auf 0,7V vorgespannt 
werden.

Class B geht auch, das ist eine reine Gegentaktendstufe. Kannst ja mal 
simulieren und gucken wie der Sinus verzerrt wird.

von Stefan F. (Gast)


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> wobei ich mir hier schon frage wie ich einen Klinkenstecker
> vernünftig in die Schaltung mit einbinden soll. Ich dachte vermutlich
> mit so einer Klinkenbuchse ?

Sicher doch, wie denn sonst?

> 9V Batterie sichergestellt werden. Hierzu wollte ich ein
> Battericlip verwenden und positiv oben an der VCC-Klemme
> und den Minuspol an Masse legen?

Das ist keine Frage. 9V Batterien schließt man üblicherweise so an. Wenn 
du das so machen willst, dann tu es.

9V Block-Batterien reichen allerdings für reale Anwendungen nicht aus. 
Die Spannung ist für ordentliche Lautstärke knapp, sie haben einen zu 
hohen Innenwiderstand und sind zu schnell verbraucht.

Für 8 Ohm Lautsprecher solltest du mindestens 6 Mignon Akkus verwenden - 
eher 10. Oder einen Blei-Gel Akku mit 12V.

> Statt des R8 möchte ich dort natürlich meinen Lautsprecher verwenden
> Muss ich dabei etwas besonderes beachten?

Der Ausgangswiderstand des Verstärker beträgt 47 Ohm. Zusammen mit dem 
Lautsprecher erhälst du einen Spannungsteiler, so dass nur ein winziger 
Teil der Energie am Lautsprecher ankommt.

Diese Schaltung eignet sich höchstens für Kopfhörer.

von Bastian H. (lucky66)


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Danke schon einmal für eure Antworten ;)

Ja , ich dachte mir schon das die Schaltung nicht viel taugt, ist ja 
auch mein erster Versuch ;) Hab sie mal ein wenig modifiziert (siehe 
Anhang).

Dennoch ging es mir hierbei wirklich eher darum Erfahrung zu sammeln.
-> Wie simuliere ich eine solche Schaltung am besten unter PSpice ? (hab 
es mir erst heute geholt und bin noch am einarbeiten)
-> Zu der Klinkenbüchse verbinde ich einfach 2 Drähte ? Ein außen am 
Klinkenstecker und einen Innen?
-> Das Die 9V nicht ausreichen , ist mir durchaus bewusst. Deswegen 
sagte ich auch explizit, dass sie nur temporär genutzt wird zum testen 
;)

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Q3!

Q2 / CE1 ergeben imho nur Sinn, wenn du einen Verstärker mit globalem 
Feedback baust. So hebst du AC-mäßig RE1 auf, erhöhst du Verstärkung auf 
einen nicht wirklich kontrollierten Wert, und wirst sehr schnell arge 
Verzerrungen erhalten.

von ArnoR (Gast)


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Q3 muss jetzt ein PNP sein, R10 und R11 sind überflüssig, R5 und R6 sind 
zu hochohmig ->1k.

von Sascha (Gast)


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Endstufe normal mit PNP/NPN komplementär:

http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amplifier-classes.html

2 x NPN funktioniert auch, aber wenn du mal genau hinguckst stellst du 
fest dass der eine Transistor in Emitter- und der andere in 
Kollektorschaltung arbeitet.
Wenn du das simulierst, wirst du einen reichlich verzerrten Sinus sehen. 
Nicht ganz ideal für eine Schaltung die eigentlich linear sein sollte.

von Bastian H. (lucky66)


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Bastian H. schrieb:
> Zudem geht es mir hier nicht wirklich um die Schaltung, sondern um die
> oben erwähnten 4 Punkte, wäre nett wenn ihr darauf eingehen könntet =)

Bastian H. schrieb:
> Ja , ich dachte mir schon das die Schaltung nicht viel taugt, ist ja
> auch mein erster Versuch ;)

Bastian H. schrieb:
> Dennoch ging es mir hierbei wirklich eher darum Erfahrung zu sammeln.
> -> Wie simuliere ich eine solche Schaltung am besten unter PSpice ? (hab
> es mir erst heute geholt und bin noch am einarbeiten)
> -> Zu der Klinkenbüchse verbinde ich einfach 2 Drähte ? Ein außen am
> Klinkenstecker und einen Innen?
> -> Das Die 9V nicht ausreichen , ist mir durchaus bewusst. Deswegen
> sagte ich auch explizit, dass sie nur temporär genutzt wird zum testen
> ;)


Könnt ihr bitte etwas von der Schaltung wegkommen. Sobald ich mich mit 
PSpice etwas vertraut gemacht habe, werde ich das ganze überarbeiten. Es 
wäre echt nicht schlecht , wenn irgendjemand einfach auf diese super 
einfachen Fragen - welche mich in meiner geringen Praxiserfahrung 
bloßstellen- antworten würde.

1.Wie simuliere ich eine solche Schaltung am besten unter PSpice ? (hab
es mir erst heute geholt und bin noch am einarbeiten)

2.Wenn ich die Klinkenbüchse auf der Platine habe. wie verbinde ich sie 
mit den Rest der Schaltung ? Das ist ja nur ein Stecker und ich brauch 2 
Drähte ???

Sascha schrieb:
> Wenn du das simulierst, wirst du einen reichlich verzerrten Sinus sehen.
> Nicht ganz ideal für eine Schaltung die eigentlich linear sein sollte.

Wenn ich wüsste wie das geht, würde ich das bestimmt sehen

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Bastian H. schrieb:
> 1.Wie simuliere ich eine solche Schaltung am besten unter PSpice ?

Eine Versorgungsspannung dranmachen.

Dann will man bei Verstärkern ja den Klirrfaktor ermitteln.
Lege also in Spice-Direktiven die Auflösung der fft fest
.param fft=2**16
und die zu analysierende Frequenz
.param freq=10k
mach eine Transientenanalyse
.tran 0 {10/freq} 0 {10/freq/fft}
und eine Fourieranalyse (für den Lautsprecheranschluss hier C(n007)
.four {freq} V(n007)
und dann steht zumindest bei LTSpice die THD im Errorlog

Changing Tseed to 1.52588e-012
Heightened Def Con from 1.52588e-012 to 1.00153e-009
N-Period=1
Fourier components of V(n007)
DC component:-0.00707239

Harmonic  Frequency   Fourier   Normalized   Phase    Normalized
 Number     [Hz]     Component   Component  [degree]  Phase [deg]
    1     1.000e+04  1.019e+01  1.000e+00     -2.67°      0.00°
    2     2.000e+04  2.638e-03  2.589e-04    177.49°    180.16°
    3     3.000e+04  4.026e-03  3.951e-04     74.85°     77.53°
    4     4.000e+04  6.556e-04  6.434e-05    -20.56°    -17.89°
    5     5.000e+04  1.274e-03  1.251e-04     65.66°     68.33°
    6     6.000e+04  9.852e-04  9.669e-05    150.28°    152.96°
    7     7.000e+04  3.427e-06  3.363e-07    113.81°    116.48°
    8     8.000e+04  6.235e-04  6.119e-05    141.08°    143.75°
    9     9.000e+04  5.563e-04  5.459e-05   -133.94°   -131.26°
Total Harmonic Distortion: 0.050892%


> 2.Wenn ich die Klinkenbüchse auf der Platine habe. wie verbinde ich sie
> mit den Rest der Schaltung ? Das ist ja nur ein Stecker und ich brauch 2
> Drähte ???

2 Drähte sind gut. Kurze Leitungen müssen noch nicht abgeschirmt sein.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

MaWin schrieb:
>> 2.Wenn ich die Klinkenbüchse auf der Platine habe. wie verbinde ich sie
>> mit den Rest der Schaltung ? Das ist ja nur ein Stecker und ich brauch 2
>> Drähte ???
>
> 2 Drähte sind gut. Kurze Leitungen müssen noch nicht abgeschirmt sein.

Nee, gut sind 2 Draehte hoechstens dann, wenn man so'nen Verstaerker 1x 
daheim aufbaut und man in der Grabbelkiste nur so eine olle 
Klinkenbuchse findet.
In den meisten anderen Faellen, insbesondere, wenn das Produkt spaeter 
mal guenstig in Serie gefertigt werden soll, wird's wahnsinnig teuer, da 
mit 2 Draehten an der Platine rumzuoperieren.
Da nimmt man halt die Version Klinkenbuchse, die fuer Platinenmontage 
geeignet ist (z.b. beim Reichelt den Artikel EBS 63P), und designt seine 
Platine so, dass die Buchse auch spaeter an der richtigen Stelle im 
Produkt sitzt.
Auch so "unelektrische" Probleme sollte man als Ingenieur nicht 
uebersehen, insofern ist es sehr angebracht, sich da fruehzeitig 
Gedanken zu machen.

Gruss
WK

von Bastian H. (lucky66)


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Danke für die ganzen Antworten :)

Der Thread kann dann geschlossen werden ;)

Vor allem an MaWin für die Links aus dem ersten Post und die 
ausführliche Beschreibung aus dem zweiten Post =)

: Bearbeitet durch User
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