Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Erster Gegentaktverstärker und noch ein Paar Fragen


von Hans S. (xpw33)


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Hi,

ich habe mir einen kleinen Gegentaktverstärker entworfen, den ich auch 
so aufbauen will (siehe Bild). In der Simulation tut er eigentlich schon 
genau das was ich will. Das was ich noch machen machen muss, ist einen 
vernünftige Dimensionierung der Kondensatoren, denke aber das ich das 
hinkriege.

Da ich bis jetzt immer nur in der Theorie unterwegs war und noch nie 
irgendwas aufgebaut habe, habe ich ein paar Fragen:

- Muss ich irgendwo ein Poti einbauen um den Arbeitspunkt der Vorstufe 
zu korriegieren, falls meine Berechnung nicht zu den Abweichungen des 
gekauften Modells passen. Falls ja, wo muss das Poti hin?

- Wo baue ich am besten ein Poti ein, um die Lautstärke zu regeln?

- Gibt es für die Praxis noch Tips, habe ich eventuell etwas übersehen?

Grüße

von michael_ (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Hi,
>
> ich habe mir einen kleinen Gegentaktverstärker entworfen,

Glaub ich nicht!
Du hast es irgendwo abgekupfert.
Wenn du jedes Bauteil ausgewählt und berechnet hättest, wärst du ein 
Experte und würdest hier nicht fragen.
Also kupfere auch die Lautstärkeregelung ab. Es gibt massenhaft 
Beispiele dafür.
Übrigens gehört zu einer Endstufe nie die Lautstärkeregelung dazu.
Die passiert in der Vorstufe.

von Hans S. (xpw33)


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Danke. Hauptsache behaupten, dass ich das einfach nur abgekupfert habe. 
Ich studiere E-Technik. Da wir dort die meisten Sachen nur in der 
Theorie machen, habe ich mir recht viel Mühe gegeben die Endstufe und 
auch die Vorstufe zu berechnen. Hänge da schon etwas länger dran. Und 
ich bin auch kein Experte, aber ja, ich habe jedes Bauteil selbst 
ausgewählt und berechnet. Aber, da ich wie erwähnt kein Experte bin, 
stellte ich eben diese Fragen. Deine Plumpe Antwort macht mich wirklich 
ziemlich wütend.

Wie wäre es erstmal mit Fragen, bevor man Leute einfach so aus heiterem 
Himmel heraus beschuldigt?

Aber nochmal Sachlich. Ich würde die Lautstärkereglung mit einem Poti 
vor dem ersten Kondensator (C4) realisieren. Ist das ein guter Platz?

von hingucker (Gast)


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Hans S. schrieb:
> ich habe mir einen kleinen Gegentaktverstärker entworfen

Waren 1200µ Kondensatoren im Sonderangebot???

michael_ schrieb:
> Wenn du jedes Bauteil ausgewählt und berechnet hättest

Ohweh, davon ist nicht auszugehen. :-))

Warum muß man einen simplen Verstärker neu erfinden und dann so sinnlos 
dimensionieren???

von hingucker (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Ich studiere E-Technik.

Ohweh, ohweh ohweh...

von Joe F. (easylife)


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hingucker schrieb:
> Waren 1200µ Kondensatoren im Sonderangebot???

gut für den tiefstbass... :)

von Hans S. (xpw33)


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hingucker schrieb:
> Hans S. schrieb:
>> ich habe mir einen kleinen Gegentaktverstärker entworfen
>
> Waren 1200µ Kondensatoren im Sonderangebot???

Wie gesagt, muss ich noch genauer dimensionieren. Habe die aufs 
geratewohl in der Simulation eingesetzt, damit der 
Wechselstromwiderstand nicht zu groß ist.

> Warum muß man einen simplen Verstärker neu erfinden und dann so sinnlos
dimensionieren???

Wäre nett, wenn du mir sagen könntest, was an der Dimensionierung so 
sinnlos ist. Wie gesagt, dass ist mein erster Versuch so etwas zu 
machen.

@ hingucker

Was ist daran auszusetzen?

von Hans S. (xpw33)


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Nochmal für alle. Ich habe diesen Verstärker komplett selber 
dimensioniert. Warum glaubt ihr das nicht?

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Danke. Hauptsache behaupten, dass ich das einfach nur abgekupfert habe.
> Ich studiere E-Technik. Da wir dort die meisten Sachen nur in der
> Theorie machen, habe ich mir recht viel Mühe gegeben die Endstufe und
> auch die Vorstufe zu berechnen. Hänge da schon etwas länger dran.

Besser wäre es, du hättest abgekupfert. Dir lieber Gedanken gemacht, 
warum die das gemacht haben.
Damit kannst du nicht mehr berühmt werden. Das Ding ist gegessen.
Weißt du was es in einer Beurteilung heißt, "viel Mühe gegeben"?
Unmögliche Dimensionierung, keine Gegenkopplung, kein Boucherot-Glied, 
Einspeisung zwischen D1/D2 usw.
Bau lieber erst mal so eine Schaltung praktisch nach.

von hingucker (Gast)


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Hans S. schrieb:
> wenn du mir sagen könntest, was an der Dimensionierung so
> sinnlos ist.

Nein dazu habe ich keine Lust, das ist alles so daneben... Und wie 
gesagt, so Verstärker gibts seit 1000 Jahren überall in sinnvoll, da muß 
ich nicht den Erklärbär machen...

Aber um auf die Ausgangsfrage zurück zu kommen:

Hans S. schrieb:
> Ich würde die Lautstärkereglung mit einem Poti
> vor dem ersten Kondensator (C4) realisieren. Ist das ein guter Platz?

Ja, das ist normalerweise der richtige Platz. Bei dem niedrigen 
Eingangswiederstand der Schaltung allerdings unortodoxerweise in Form 
eines 100 Ohm Drahtpotis...

von Hans S. (xpw33)


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@ michael

Also. Natürlich habe ich mir ähnliche Schaltungen angeguckt. Die sahen 
vom Prinzip auch so aus, wie das was ich gemacht habe. Natürlich anders 
dimensioniert. Was ist denn jetzt so danaben? Ich hatte Daten von meiner 
Eingangsquelle gegeben. Spitze-Spitze-Spannung und Innenwiderstand. Es 
war mein Ziel am Ausgang 8V Spitze-Spitze an 8Ohm zu haben. Genau das 
macht der Verstärker. Außerdem halte ich alle Grenzwerte aus den 
Transistordatenblättern ein. Warum liege ich eurer Meinung nach trotzdem 
so daneben mit der Dimensionierung? Ich bin wirklich offen für Kritik. 
Gerne auch für einen guten Link oder Literaturtipp zum Thema.

: Bearbeitet durch User
von michael_ (Gast)


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Gut, wenn man im IN sucht kommt massenhaft so ein Müll.
Auf die Schnelle habe ich so eine Schaltung gefunden. Grob sieht die 
brauchbar aus.
http://www.jens-wesemann.de/gegentakt.jpg
Schau dir lieber Industrieschaltungen an.

von Nautilus (Gast)


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Diese Schaltungstechnik wurde in den 1970-iger Jahren verwendet.
In den Emitterleitungen  der Endtransistoren fehlen die 
Emitterwiderstände (in der Regel 0,5 bis 1 Ohm).
Es gibt keine Möglichkeit die Mittenspannung und den Ruhestrom der 
Endstufe einzustellen. Durch die Verwendung von Komplementären 
Transistoren wird man Schwierigkeiten haben diese mit gleichen 
Eigenschaften zu bekommen. Die Rundfunkwerkstätten hatten in diesen 
Jahren die gepaarten (ausgemessnen) Endstufentransistoren als Ersatzteil 
in einer Tüte bekommen.
Eine Gegenkopplung über die Treiberstufe wäre vorteilhaft.
Ab den 1980-iger Jahren hat man bei Endstufen dieser Leistungsklasse 
Schaltkreise eingesetzt.
Ansonsten mal in des Schaltungsbeispielen von damals der 
Halbleiterhersteller reinschauen. Dort sind auch 
Dimensionierungshinweise zu finden.

siehe: http://www.rainers-elektronikpage.de/index.html

von Hp M. (nachtmix)


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hingucker schrieb:
> Hans S. schrieb:
>> Ich studiere E-Technik.
>
> Ohweh, ohweh ohweh...

Bei manchem hinterlässt dass eben keine Spuren.


Bei der beigefügten kleinen Schaltung haben die Konstrukteure schon 
etwas mehr nachgedacht, und sie funktioniert auch ohne selektierte 
Transistoren sehr schön.

Die Schaltung stammt übrigens aus dem Valvo Taschenbuch von 1965, ist 
also erst gut 50 Jahre alt.
Dann wird es im Jahr 2016 für einen E-Technik Studenten wohl kein 
Problem sein, das Konzept auf Si-Transistoren umzustellen.


P.S.:

Hans S. schrieb:
> Es
> war mein Ziel am Ausgang 8V Spitze-Spitze an 8Ohm zu haben. Genau das
> macht der Verstärker.

Bei 18V Betriebsspannung!
Empfindest du das nicht selbst als ziemlich kläglich?

: Bearbeitet durch User
von dolf (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Bei der beigefügten kleinen Schaltung haben die Konstrukteure schon
> etwas mehr nachgedacht, und sie funktioniert auch ohne selektierte
> Transistoren sehr schön.

in si.
d1 ist für den ruhestrom zuständig und mit dem khlkörper in kontakt zu 
bringen.
eventuell sind zwei dioden von nöten.
die endtransen sollen einen halbwegs gleichen hfe haben +-20%.

von Mark S. (voltwide)


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Nach einem Blick auf die Schaltung war mir klar, dass die nirgends 
abgekupfert sein konnte - ein offensichtlich theoretisches Design.
Wobei die Dimensionierung sehr wohl zeigt dass der TO bis dahin seine 
Hausaufgaben gemacht hatte. Was soll eigentlich dieses Rumgebashe hier? 
Es ist ein erster Entwurf eines E-Technik-Absolventen. Wann hat man denn 
je gehört, dass an der Uni praktische Schaltungstechnik gelehrt wird?!
Also mal nen Gang runter schalten und ruhig durch die Hose atmen.

von michael_ (Gast)


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Doch, hier z.Bsp.
http://chemiephysikskripte.de/verstaerker/verstaerker2.gif
Er hat die Dimensionierung nur verschlimmverbessert.

von Hans Schneider (Gast)


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Wir hatten im Studium in der Einführung über npn und pnp Transistoren 
über Kleinsignalverstärkung gesprochen. Aus dem dort erlangten Wissen 
habe ich die Vorstufe Dimensioniert.  Gegentaktverstärker hatten wir nur 
in einem anderen Fach in ihren Grundzügen besprochen. Also wie sie halt 
im Prinzip funktionieren. Habe beide Sachen einfach 
hintereinandergeschaltet und auf meine Bedürfnisse angepasst. Wenn jetzt 
jemand denkt, ich hätte das Rad neu erfinden wollen, liegt er falsch. 
Das war nicht meine Absicht. Ich wollte lediglich mal wissen, was man 
damit so machen kann und selber etwas basteln.

Mich wundert es, dass hier alle davon ausgehen, dass es für einen 
E-Technikstudenten so selbstverständlich sein soll, diese Art von 
Schaltungen zu entwerfen. Sie sind zumindest heutzutage kaum Bestandteil 
des Studiums.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

auf dem Bild ist die Minimal-Version einer Komplematär-Endstufe.

Spielt auch ganz real, wenn man 6-9V als Ub nimmt und einen 8 Ohm 
(besser 16-32 Ohm) Lautsprecher nimmt, japanisches Taschenradio der 
späten 60er eben...

R3 von großen! Werten (1M) ausgehend verringern, bis an den Emittern der 
Endstufe 1/2 Ub anliegt.

Wenn Du diese Schaltung verstehst kannst Du dann ganz langsam eine 
"richtige Endstufe" dimsionieren.

Den Ruhestrom (ca. 5mA wäre brauchbar) bestimmt R1.
Es fehlt fast jede Stabilisierung der Arbeitspunkte, nur die 
Mittenspannung wird stabil gehalten. Wenn sie nach oben läuft wird der 
Treiber über R3 weiter geöffnet und zieht sie wieder nach unten usw.

Der treber sollte eine Arbeitspunktstabilisierung bekommen, also 
Emitterwiderstand + Elko parallel und Basis-Spannungsteiler statt nur 
Basiswiderstand.
Die Endstufe sollte eine Ruhestromstabilisierung bekommen, also 
Emitterwiderstände (4,7 Ohm als Versuchsbasis) und R1 entsprechend 
vergößern.

Eine thermische Kompensation sollte rein, also R1 als Einstellregler, 
Schleifer an die obere Basis und 2-3 Si-Dioden parallel.
Gibt es auch eine nette Schaltung mit einem Transsitor, npn mit C und E 
parallel zum R1, R1 als Einstellregler und Schleifer an die Basis. Die 
Basend er Endstufen bleinen dann an den Enden.
Wenn man diesen Transistor dann thermisch mit den Endstufentransistoren 
koppelt, geht das auch praktisch bis etlichen Watt (25W waren damals 
schon viel).

Spannungsquell mit Strombegrenzung ist praktisch, eine Glühlampe 
(Kaltleiter) in der + Leitung gaht aber auch gut und leuchtet dann bei 
Fehlern...

Mit all den Zusätzen und einem BDxxx-Pärchen sind dann an 12V/4 Ohm 
schon ein paar Watt machbar.

Klirrfaktor, Übernahmeverzerrungen der Endstufe usw. lernt man dann ganz 
praktisch kennen.

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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Michael U. schrieb:
> auf dem Bild ist die Minimal-Version einer Komplematär-Endstufe.
>
> Spielt auch ganz real

Nöö, macht die nicht. Die Endstufentransistoren sind vertauscht.

von Nase (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Michael U. schrieb:
>> auf dem Bild ist die Minimal-Version einer Komplematär-Endstufe.
>>
>> Spielt auch ganz real
>
> Nöö, macht die nicht. Die Endstufentransistoren sind vertauscht.

Nicht unbedingt, das japanische Taschenradio wurde gerne mal mit "-9V" 
betrieben.

Vergleiche mal mit dem Auszug aus dem Valvo-Buch ein paar Beiträge 
vorher...

von MaWin (Gast)


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Hans S. schrieb:
> - Muss ich irgendwo ein Poti einbauen um den Arbeitspunkt der Vorstufe
> zu korriegieren, falls meine Berechnung nicht zu den Abweichungen des
> gekauften Modells passen. Falls ja, wo muss das Poti hin?

Nein, der Arbeitspunkt deiner Ausgangsstufe ist schlimmer.
Da du am Simulieren bist: Schau mal wie dort bei kleinen Toleranzen der 
Nullpunkt driftet. Der Ruhestrom ist auch eher undefiniert.

> - Wo baue ich am besten ein Poti ein, um die Lautstärke zu regeln?

Vor dem Eingang.

> - Gibt es für die Praxis noch Tips, habe ich eventuell etwas übersehen?

1200uF am Eingang sind gross, aber du wolltest die Werte eh anpassen. 
Mit 1200uF am Ausgang an 8 Ohm bekommst du einen Abfall bei tiefen 
Frequenzen. Es wäre passend, C2 und C4 bei derselben Frequenz begrenzen 
zu lassen.

Hans Schneider schrieb:
> Mich wundert es, dass hier alle davon ausgehen, dass es für einen
> E-Technikstudenten so selbstverständlich sein soll, diese Art von
> Schaltungen zu entwerfen. Sie sind zumindest heutzutage kaum Bestandteil
> des Studiums.

Na ja, Grundlage jedes Studiums sollte sein, daß man, bevor man was 
realisiert, erst mal nachliest wie man es richtig macht.

Michael U. schrieb:
> auf dem Bild ist die Minimal-Version einer Komplematär-Endstufe.

Na ja, schon im Ansatz noch schlechter als das was Hans betrachtet. Dir 
fehlt vermutlich das ganze E-Technik-Studium.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

ArnoR schrieb:
> Michael U. schrieb:
>> auf dem Bild ist die Minimal-Version einer Komplematär-Endstufe.
>>
>> Spielt auch ganz real
>
> Nöö, macht die nicht. Die Endstufentransistoren sind vertauscht.

Mist... stimmt natürlich...
Hoffentlich bemerkt er es auch.

Gruß aus Berlin
Michael

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Nase schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> Nöö, macht die nicht. Die Endstufentransistoren sind vertauscht.
>
> Nicht unbedingt, das japanische Taschenradio wurde gerne mal mit "-9V"
> betrieben.
>
> Vergleiche mal mit dem Auszug aus dem Valvo-Buch ein paar Beiträge
> vorher...

dann müßte aber der Treiber ein pnp werden und die Elkos andersrum.

Gruß aus Berlin
Michael

von ArnoR (Gast)


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Hans S. schrieb:
> Was ist denn jetzt so danaben? Ich hatte Daten von meiner
> Eingangsquelle gegeben. Spitze-Spitze-Spannung und Innenwiderstand. Es
> war mein Ziel am Ausgang 8V Spitze-Spitze an 8Ohm zu haben. Genau das
> macht der Verstärker. Außerdem halte ich alle Grenzwerte aus den
> Transistordatenblättern ein. Warum liege ich eurer Meinung nach trotzdem
> so daneben mit der Dimensionierung?

Der Arbeitspunktstrom in der Vorstufe ist etwa 90mA, daher macht die 
Vorstufe den ~6-fachen Stromhub der Endstufe (100R/620R) und die 
Verlustleistung des Transistors etwa 810mW, das ist zu viel für ein 
TO92.

Besser einen 620R durch den Vorstufentransistor ersetzen (1/6 Strom und 
Leistung). Allerdings muss man dann mit Rückführung vom Ausgang die 
Arbeitspunkte stabilisieren.

Die Ansteuerung in der Mitte zwischen den Dioden ist vollkommen in 
Ordnung, und ein Boucherot-Glied braucht die Schaltung auch nicht. Der 
Poster weiter oben weiß wahrscheinlich nicht wie die Endstufe 
funktioniert.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

MaWin schrieb:
> Michael U. schrieb:
>> auf dem Bild ist die Minimal-Version einer Komplematär-Endstufe.
>
> Na ja, schon im Ansatz noch schlechter als das was Hans betrachtet. Dir
> fehlt vermutlich das ganze E-Technik-Studium.

das trifft zu und ich werde das auf meine alten Tage auch nicht mehr 
ändern.

Das ich die Transistoren beim "schnell mal zeichnen" vertauscht habe, 
wurde schon bemerkt.

Ansonsten kann ich Dir auch (un)gern das real existierende kommerziell 
gefertige Radio schicken...

Es ist die Grundlage aller Komplemetärendstufen, alles weitere ist 
drumrum, um die Parameter aufzubessern.
Das heute technologisch andere Möglichkeiten bestehen und auch genutzt 
werden, ist eine völlig andere Geschichte.

Es ist letztlich (ohne den Zeichenfehler) nur seine 
Schaltungsgrundlage...

Gruß aus Berlin
Michael

von Mark S. (voltwide)


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michael_ schrieb:
> Doch, hier z.Bsp.
> http://chemiephysikskripte.de/verstaerker/verstaerker2.gif
> Er hat die Dimensionierung nur verschlimmverbessert.
Alles klar, das hätte ich nun nicht erwartet.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Mark S. schrieb:
> michael_ schrieb:
>> Doch, hier z.Bsp.
>> http://chemiephysikskripte.de/verstaerker/verstaerker2.gif
>> Er hat die Dimensionierung nur verschlimmverbessert.
> Alles klar, das hätte ich nun nicht erwartet.

ich werde jetzt nicht fragen, welchen Sinn die 4,7 Ohm Widerstände in 
dieser Schaltung haben.

Gruß aus Berlin
Michael

von Harald W. (wilhelms)


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Michael U. schrieb:

> auf dem Bild ist die Minimal-Version einer Komplematär-Endstufe.

Eine funktionsfähige Gegentaktendstufe einschl. Beschreibung der
Grundlagen, die dem TE anscheinend fehlen, findet man auch hier:
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/endstu_t.htm

von Hans Schneider (Gast)


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@ Mark Space
Die Schaltung ist so wie sie ist von mir. Wie ich darauf gekommen bin, 
habe ich weiter oben geschildert. Das die der verlinkten Schaltung sehr 
ähnlich sieht, verwundert doch nicht. Wie gesagt, ich habe die Endstufe 
nach Grundlagenwissen entworfen. Da wurde die Einspeisung auch genau so 
vorgenommen, wie in meiner Schaltung, bzw. der oben verlinkten.
Dann habe ich die Vorstufe einfach so gebaut wie sie ist, um meine 
Spannung auf die gewünschte Höhe zu verstärken. Außerdem: Wenn ich diese 
Schaltung einfach nur kopiert hätte, warum würde ich dann fragen, wo man 
eine Reglung für die Lautstärke einbaut? Die ist dort ja offensichtlich 
drin.

Nochmal kurz zur Dimensionierung. Ich kam auf die 18 V 
Versorgungspannung, da sonst R2 und R3 noch kleiner geworden wären.
Die Vorstufe ist so dimensioniert, da ich gegebene 0.2 V Amplitude der 
Quelle auf 4V Amplitude für die Gegentaktendstufe verstärken wollte. Um 
dann musste ich die Widerstände des Basisspannungsteiler so wählen, wie 
sie sind.

Wie hätte ich das denn umgehen können. Die Stromverstärkung des 
Transistors (BC337-16) ist ja nunmal gegeben. Das kann ich doch, wenn 
ich die Schaltung so lasse wie sie ist, garnicht anders machen?

von Mark S. (voltwide)


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Wenn Du die Schaltung so läßt wie sie ist, wirst Du durch 
Dimensionierung wohl nichts wesentlich verbessern können.
Ansonsten ist "Abkupfern" keine Schande per se, sondern wesentlicher 
Bestandteil sein Wissen zu erweitern. Andere Mütter haben auch kluge 
Söhne in die Welt gesetzt. Und das nicht nur in Deutschland, sondern 
sogar in China!

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo,

Hier mal ein klassiches Beispiel simuliert mit LTspice. (Ich habe dafür 
das Beispiel audioampstep.asc wesentlich modifiziert.)

An meinem Beispiel kann man verschiedene Dinge üben/lernen.

1. R5 so dimensionieren, dass die Ströme der beiden Eingangstransistoren 
ungefähr gleich sind. Dazu habe ich die Ruheströme eingeblendet.

2. C2, Bandbreite bei hohen Frequenzen reduzieren.

3. R8, Ruhestrom einstellen, Q4 thermisch an Endstufenkühlkörper koppeln

4. R11, R12, Emittergegenkopplung zur Ruhestromstabilsierung

5. C7, ermöglicht größtmögliche Austeuerung der negativen Halbwelle.

6. C1, verbessert die Phasenreserve

7. C6, AC Gegenkopplung

Gruß
Helmut

von hingucker (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Eine funktionsfähige Gegentaktendstufe einschl. Beschreibung der
> Grundlagen, die dem TE anscheinend fehlen, findet man auch hier:
> https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/endstu_t.htm

Dort ist aber auch wieder die unsinnige Speisung der Endstufe zwischen 
den Dioden. Schaut zwar schön symmetrisch aus, ist aber technisch 
totaler Quatsch.
Dadurch wird die aussteuerbarkeit der Endtransistoren sinnlos begrenzt.

Deshalb gehört die Basis des einen Endstufentransistors direkt an den 
Treiber und beim anderen Endstufentransistor wird die max. 
aussteuerbarkeit dann durch das Bootstrapping für dessen Basisspannung 
gewährleistet. Dazwischen hängt die Ruhestromeinstellung.

Genau so wie es in den beiden praktischen Beispielen dieses Threads von 
nachtmix und HelmutS auch gezeigt wird.
Dann brauchts auch keine 18V Versorgung für 8Volt Vss.


michael_ schrieb:
> Doch, hier z.Bsp.
> http://chemiephysikskripte.de/verstaerker/verstaerker2.gif

Ok, scheint ne Standardschaltung an deutschen Hochschulen zu sein.
Nie wieder werde ich behaupten die Chinesen hätten deutsche Technologie 
abgekupfert.
Die sind vermutlich schon in der Vorschule ein ganzes Stück weiter..

von Alfred B. (alfred_b979)


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hingucker schrieb:
> Dort ist aber auch wieder die unsinnige Speisung der Endstufe zwischen
> den Dioden. Schaut zwar schön symmetrisch aus, ist aber technisch
> totaler Quatsch.
> Dadurch wird die aussteuerbarkeit der Endtransistoren sinnlos begrenzt.
>
> Deshalb gehört die Basis des einen Endstufentransistors direkt an den
> Treiber und beim anderen Endstufentransistor wird die max.
> aussteuerbarkeit dann durch das Bootstrapping für dessen Basisspannung
> gewährleistet. Dazwischen hängt die Ruhestromeinstellung.
>
> Genau so wie es in den beiden praktischen Beispielen dieses Threads von
> nachtmix und HelmutS auch gezeigt wird.
> Dann brauchts auch keine 18V Versorgung für 8Volt Vss.

Da hast Du ja völlig recht. Das wird längst nicht mehr so gemacht. Aber: 
Könntest bzw. würdest Du bitte auch die .asc Datei einstellen? Wäre 
nett... ;-)

von Hans Schneider (Gast)


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Hallo,

habe jetzt mal auf Grund einiger Tips, die ich hier bekommen habe, meine 
Schaltung modifiziert. Sie hat jetzt bessere Eigenschaften als vorher, 
auch wenn es natürlich noch nicht der Weisheit letzter Schluss ist.

Auf Grund der Darlington Schaltungen ist jetzt der Eingangswiderstand 
der Endstufe  höher, wodurch ich die Vorstufe anders Dimensionieren 
konnte.

Hinzukommt, dass ich jetzt anders einspeise (auch einem Tip in diesen 
Thread filgend). Seht ihr ja selbst.

Als nächstes werde ich mich dann mal mit den etwas komplexeren 
Schaltungen befassen, die hier auch gepostet wurden.

von hingucker (Gast)


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Ja, das schaut schon auf den ersten Blick erheblich besser aus.

Ein sehr gut beschriebenes praktisches Beispiel findet sich oben auf 
dieser Seite: http://www.hifi-forum.de/viewthread-103-69.html

Ich hoffe der Link geht in Ordnung, ich habe wirklich nirgendwo sonst 
eine ausführlichere und bessere Erklärung gefunden.

Ehrlich gesagt bin ich etwas entsetzt, was die allwissende 
gurgelsuchmaschine beim Begriff "Gegentaktendstufe" auf den ersten 
Seiten für Unsinn ausspuckt!
Liegt wohl daran daß das heute niemand mehr mit diskreten Transistoren 
aufbaut. Da ist inzwischen offensichtlich schon einiges an Wissen 
verloren gegangen...

von Jobst M. (jobstens-de)


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Hans Schneider schrieb:
> GegentaktVersion2.pdf

Emitterwiderstände für Q1 und Q2 fehlen (je 0,5Ω) um der Endstufe einen 
definierten Ruhestrom für geringere Übernahmeverzerrungen geben zu 
können.

Die Vorspannungsdioden durch eine einstellbare Z-Diode wie in HelmutS 
Schaltung (R8, R9, Q4) ersetzten, um den Ruhestrom auch einstellen zu 
können.

In der oberen Halbwelle wird bei zunehmender Ausgangsspannung der 
Stromfluss über R2 immer geringer, so dass die positive Aussteuereung 
geringer ist, als die negative. (Hier kann Q5 mit R5 bei entsprechneder 
Ansteuerung wesentlich mehr)
Abhilfe: Der Bootstrapkondensator.
R2 Aufsplitten und einen Kondensator zwischen diese Stelle und den 
Ausgang.
In Ruhe ist dieser Kondensator immer auf ~1/4 der Betriebsspannung 
geladen.
Bei hohen Ausgangsspannungen hebt er die Spannung zwischen den beiden 
neuen Widerständen über die Betriebsspannung. Somit kann auch dann mehr 
Strom in Q3 fließen.


Gruß

Jobst

von dolf (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Abhilfe: Der Bootstrapkondensator.

oder besser noch ne einfache stromquele einbauen...

von michael_ (Gast)


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Man sollte aber einen Unterschied zwischen 30W und 3W machen.
Hier geht es um 3W.

von Jobst M. (jobstens-de)


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dolf schrieb:
> oder besser noch ne einfache stromquele einbauen...

Kann man auch. Aber der Bootstrap ist einfacher, ausreichend konstant 
genug und man kann den Endtransistor damit bis zum Ende aufdrehen. Mir 
fällt kein Vorteil für die Stromquelle ein, ausser, dass man sich den 
teuren Elko spart.

Wenn man die positive Seite ebenfalls aktiv ansteuern möchte, so würde 
ich auch hier mit dem Signal steuern. Also 2. Differenzverstärker im 
Eingang, etc.


michael_ schrieb:
> Hier geht es um 3W.

Ich dachte, es geht ums Prinzip!?


Gruß

Jobst

von Hans schneider (Gast)


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Hi,

Danke für eure tipps. Habe diese woche nicht mehr vil zeit, um etwas 
nebrn dem studium zu machen, aber hoffe dass ich am we nochmal eine 
verbesserte version posten kann.

von Alfred B. (alfred_b979)


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michael_ schrieb:
> Man sollte aber einen Unterschied zwischen 30W und 3W machen.
> Hier geht es um 3W.

Jobst M. schrieb:
> Ich dachte, es geht ums Prinzip!?

Ich hatte beim Lesen auch den Eindruck, daß es dem TO nicht um eine 
fertigungsbezogene, und daher zu "rationalisierende" Schaltung geht,
sondern um den Lerneffekt.

von michael_ (Gast)


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Man hat aber unterschiedliche Verstärkung, Spannung, Strom ...
Wie er auf seine 18V gekommen ist, das ist abenteuerlich.
Normal geht man von der erzielten Ausgangsleistung aus.
Die nächsten Parameter sind die Betriebsspannung und der Widerstand des 
Lautsprechers.
Von einem Studenten kann man eigentlich erwarten, daß am Anfang eines 
Projektes ein Literaturstudium voraussetzt.
Er hätte ganz schnell selbst gemerkt, dass er auf dem Holzweg ist.
Und uns hier nicht gebraucht.

von Hans Schneider (Gast)


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Kurz gesagt, bin ich auf die 18 V gekommen, um den Widerstand R2, bzw. 
R3 hochohmiger zu bekommen. Bei einer geringeren Versorgungsspannung 
hätte ich diese niederohmiger wählen müsse, wodurch die Spannungsquelle 
mehr belastet würde.

von Hans Schneider (Gast)


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Um mal noch etwas über das E-Technik Studium loszuwerden. Solche 
Schaltungen, wie ich sie hier gemacht habe, werden im Studium kaum bis 
garnicht behandelt. Das Studium an sich ist sehr digitaltechniklastig.

Mir ist durchaus bewusst, dass die Schaltung nicht optimal ist. Wie 
gesagt, es ist mein erster Versuch und ich wollte mal gucken, auf 
welches Feedback ich damit stoße.

Durch Modifikation ist es mir immerhin schon Gelungen, die 
Betriebsspannung auf 12V herunterzusetzen. Das bei einer Amplitude am 
Ausgang von ca. 4 V. Super wäre es ja, wenn ich mit der Aussteuerung bis 
knapp unter die Betriebsspannung käme. Allerdings weiß ich noch nicht, 
wie man das realisieren soll.

von Helmut S. (helmuts)


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> Allerdings weiß ich noch nicht, wie man das realisieren soll.

Indem du R2 aufteilst in z. B. 3/4*R und 1/3*R. Der 1/4*R  ist der obere 
Teil. Von dort machst du einen großen Kondensator zum Ausgang. Bei 
ansteigender Ausgangsspannung zieht es dann automatisch das Potential am 
oberen Ende des 3/4*R mit hoch.

Die Zeitkonstate tau=C*R/4 muss groß genug sein, damit das auch bei den 
tiefsten gewünschten Frequenzen funktioniert.
tau > 0,01s

: Bearbeitet durch User
von Audiomann (Gast)


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Beim allerersten Transistor fehlt schon die Basisstromstabilisierung und 
eine Art von thermischer Gegenregelung. Weiter hinten fehlt mir eine 
Regelung, die die sich ändernde Last über den Frequenzgang ins Auge fast 
und kompensiert.

von Harald W. (wilhelms)


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Hans Schneider schrieb:

> Durch Modifikation ist es mir immerhin schon Gelungen, die
> Betriebsspannung auf 12V herunterzusetzen. Das bei einer Amplitude am
> Ausgang von ca. 4 V. Super wäre es ja, wenn ich mit der Aussteuerung bis
> knapp unter die Betriebsspannung käme. Allerdings weiß ich noch nicht,
> wie man das realisieren soll.

Da 4Veff etwa 11,3Vss sind, bist Du doch schon "mit der Aussteuerung
bis knapp unter die Betriebsspannung".

von Hans Schneider (Gast)


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@ Helmut S.
Ja das mit der Bootstrapschaltung werde ich wenn ich Zeit habe als 
nächstes realisieren.

@ Harald Wilhelms
Ich rede nicht von 4Veff. Ich habe eine Amplitude von 4V. Sind also bis 
12V noch 8V Luft...

von dolf (Gast)


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Hans Schneider schrieb:
> Allerdings weiß ich noch nicht,
> wie man das realisieren soll.

ne einfache stromquelle nutzen.
siehe weiter oben.
der spannungsverlust beträgt nur c.a. 1v.
zudem handelt es sich bei dem teil um nen dynamischen widerstand.
transen und led´s sind billig.
es gibt keinen grund die veraltete bootstrap schaltung zu verbauen.

von Hans Schneider (Gast)


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@dolf

Wie würde ich eine solche Stromquelle Dimensionieren? Mein Ansatz wäre:
Ich berechne den maximalen Strom, der durch meinen Lastwiderstand bei 
der gewünschten Spannung fließt. Durch die Stromverstärkung meiner 
Transistoren weiß ich dann, welchen Basisstrom meine 
Ausgangstransistoren benötigen.
Wäre das dann der Strom, den ich mit meiner Quelle konstant zur 
verfügung stellen muss?

Gruß

von Pastor Braune (Gast)


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von Hans Schneider (Gast)


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Danke. Ich glaube, das hilft mir sehr weiter!

von dolf (Gast)


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Hans Schneider schrieb:
> Wäre das dann der Strom, den ich mit meiner Quelle konstant zur
> verfügung stellen muss?

schon richtig!
man zäumt in disem falle das pferd von hinten auf!
welche leistung will ich an den lautspecher bei welcher ls impedanz 
abgebn?
dann ströme und spannungen berechnen.
die minimalen basisströme für die darl. transen muss man dann dem 
datenblatt entnehmen.
auf diesen strom stellt man dann die stromquelle ein.
endtransen haben bei hohen strömen nen besch... hfe.
20...25 ist schon gut.
den rest muss der "treiber" transi davor liefern.

von michael_ (Gast)


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Hans Schneider schrieb:
> Um mal noch etwas über das E-Technik Studium loszuwerden. Solche
> Schaltungen, wie ich sie hier gemacht habe, werden im Studium kaum bis
> garnicht behandelt. Das Studium an sich ist sehr digitaltechniklastig.

Weil die Dozenten scheinbar auch wenig Ahnung von Analogtechnik haben.
Wozu auch, analog war gestern.
Trotzdem ist es gut, das du das machst.
Aber welche Vertiefungsrichtung machst du?

Hans Schneider schrieb:
> Mir ist durchaus bewusst, dass die Schaltung nicht optimal ist.

Sie ist Mist!
Mach es praktisch und bau eine bewährte Schaltung auf bzw. nimm eine 
fertige.
Da kannst du dann schön die Spannung und die Lautsprecherimpedanz 
verändern.
Gegenüber der Simulation erkennt man da sofort Verzerrungen, Rauschen 
oder wenn ein Bauelement heiß wird.
Auch die Spannungsversorgung ist bei der Simulation ideal. In der Praxis 
ist das aber nicht so.

von Helmut S. (helmuts)


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> Auch die Spannungsversorgung ist bei der Simulation ideal. In der Praxis
ist das aber nicht so.

Danke für den Hinweis. Es gibt Schaltungen da wirken Schankungen der 
Versorgungsspannung recht stark wie ein Eingangssignal. Deshalb ist das 
ein weiterer Punkt den man simulieren sollte.

von michael_ (Gast)


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Ist hier der Simulationswahn ausgebrochen?
Vorher sollte man aber die Erfahrungen der Altforderen erforschen.
Bei Batteriebetrieb kam es zu blubbern, je nach Batteriesorte.
Bei Verstärkern 25 - 50W war das ungeregelte NT auf die Musikleistung 
dimensioniert. Eine Wissenschaft für sich.
Braucht man einen geringen Ruhestrom, dann ist immer noch die 
Trafokopplung gegenüber der Komplementärschaltung besser.

Vorher sollte man mal über den Tellerrand schauen und Prioritäten 
setzen.
Es gab alles schon, das wird auch mit einer Simulation nicht besser.

von Helmut S. (helmuts)


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> Ist hier der Simulationswahn ausgebrochen?

Mit Simulationen kann man sehr schön die Vor- und Nachteile von 
Schaltungskonzepten simulieren. Natürlich nur, wenn man weiß auf was es 
ankommt.

von michael_ (Gast)


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Dem TE kommt es auf eine Optimierung von R2 und R3 an.
Der Rest ist ihm egal.
Ihm ist es auch egal, was vorher in Jahrzehnten Halbleiterspezialisten 
und Entwickler optimiert haben.
Er will das Rad neu erfinden.

von Hans Schneider (Gast)


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@michael_

Ehrlich gesagt versteh ich nicht, warum du dich so aufregst. Mir macht 
es gerade einfach Spaß hier ein wenig zu lernen. Mein Ziel ist es im 
Moment nicht, mir einen perfekten Verstärker zu bauen, sondern einfach 
erstmal alles so in den Griff zu kriegen, dass die Bauteile so arbeiten, 
wie ich mir das Vorstelle. Im Moment habe ich eine Schaltung die, deiner 
Meinung nach Mist ist, aber die ich zum Großen Teil verstehe. Außerdem 
verstehe ich auch die Probleme dieser Schaltung. Für mich ist das ein 
ganz guter Einstieg in die Thematik, da ich vorher noch nie ernsthaft 
damit beschäftigt habe.

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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Als Literaturtipp kann ich dir Douglas Self "Audio Power Amplifier 
Design Handbook" empfehlen. Dort werden die Basics auf einem anständigen 
Niveau erklärt.
Als pdf schwirrt das Buch auch so im Netz rum.

von Hans Schneider (Gast)


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@ michael x. ja danke, habe das Buch gefunden.

Ich habe noch eine Frage zur Speisung mit einer Treiber-Stufe.
So wie ich das verstehe, macht die Treiberstufe die 
Spannungsverstärkung. In einer Schaltung weiter oben habe ich auch 
schonmal sowas gemacht und habe die Spannungsverstärkung durch einen 
Emitterwiderstand auf die gewünschte Größe einstellen können.
Im Netz habe ich aber öfter den Ansatz wie er in angehängter Schaltung 
beschrieben ist gefunden. Hier habe ich allerdings keine Idee, wie ich 
eine Spannungsverstärkung mit einem gewünschten Maß einstellen soll.
Kann mir jemand einen Tipp geben, wie ich prinzipiell den Arbeitspunkt 
von Q3 einstellen muss und welche Überlegungen dazu notwendig sind?

von oldeurope O. (Gast)


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Hans Schneider schrieb:
> Kann mir jemand einen Tipp geben

Mit asc-Datei sehr gerne. Schön, dass R5 weg ist.
Welchen Verstärkungsfaktor wünschst Du?

LG

von Jobst M. (jobstens-de)


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R3 und R4 sind sowohl Arbeitspunkteinstellung, als auch Verstärkung.
Sie sollten so eingestellt werden, dass sich die Ausgangsstufe 'in der 
Mitte' befindet.
Für eine höhere Verstärkung musst Du R4 splitten. Ein Teil des 
Widerstandes wird dann für AC mit einem Kondensator überbrückt, 
wohingegen für DC (Arbeitspunkteinstellung) der gesamte Widerstand 
wirkt.


Gruß

Jobst

von Hans Schneider (Gast)


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Also in meinem Ersten Aufbau, bin ich von einer Eingangsamplitude von 
0,2 V ausgegenagen. Das hatte ich mit meiner Emitterschaltung auf 4 V 
angehoben. Also vu=20.

Habe mal die asc-Datei mit angehangen.

von Hans Schneider (Gast)


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@ jobst

Das heißt also, ich muss mir einen Wert für R2 wählen und dann mit 
diesem Wert einen Ic von Q3 im AP bestimmen, sodass ich am Punkt 
zwischen beiden Komplementransistoren Ub/2 habe?
Wenn das so ist, wäre das erstmal kein Problem. Trotzdem weiß ich dann 
noch nichts über meinen Verstäörkungsfaktor?

von oldeurope O. (Gast)


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Hans Schneider schrieb:
> Habe mal die asc-Datei mit angehangen.

In 002 habe ich die Dioden durch die Diamond-Struktur ersetzt.
Jetzt fehlt nur noch etwas Bootstrapping ...

LG

von oldeurope O. (Gast)



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OXI T. schrieb:
> Jetzt fehlt nur noch etwas Bootstrapping ...

Und man kommt schon fast an die Spannungsschienen,
vu ist beinahe R3/R2.

LG

von oldeurope O. (Gast)


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michael_ schrieb:
> Auch die Spannungsversorgung ist bei der Simulation ideal. In der Praxis
> ist das aber nicht so.

Du hast offensichtlich noch nie simuliert.

LG

von michael_ (Gast)


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Jein!
Ich brauche es nicht mehr.
Und wenn ich sowas brauchen sollte, mach ich es eben.
Die Zeit von Neuentwicklung ist vorbei. Nur da braucht man das.

Ich habe aber mal meinen guten alten Arbeitsrechner von ca. 2000 
hochgefahren.
Damals habe ich mit LinearView einige kleine Schaltregler gemacht.
Da war das SwCAD und MSCAD (Microswitcher) eine große Hilfe.

Mit LTSpice 4 habe ich da so um 2009 rumgespielt.
Und siehe da, ich hatte da noise.asc offen.
Das ist fast so ein Projekt wie vom TE.
Nur mit vernünftigen Bauteilwerten.
Man muß doch nicht den Urschleim neu erfinden wollen.

von oldeurope O. (Gast)


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michael_ schrieb:
> Jein!
> Ich brauche es nicht mehr.
> Und wenn ich sowas brauchen sollte, mach ich es eben.
> Die Zeit von Neuentwicklung ist vorbei. Nur da braucht man das.

Ja, das ist wie beim Schachspiel.
Alle Züge sind gezogen. Wird eingestampft. ;-)

LG

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