Leistungsvariable Mosfetendstufe

Hallo AHorn,

wäre es dir möglich, deinen aktuellen Schaltplan mit genauer Dimensionierung hier mal zu zeigen? Ich bin sicher, dass die genannten Schwierigkeiten dann ganz schnell behoben werden können.

Eines vorab: Mit der lead-Kompensation am Ausgang des OPs sind C2 und C3 aus dem ursprünglichen Plan überflüssig.

Der folgende Schaltplan mal zur Anregung. T1 und T2 führen zu einer hörbaren Klangverbesserung. Ohne diese Transistoren kommt die lead-Kompensation nicht voll zur Geltung aufgrund der internen Strombegrenzung des NE5534. T14 und T15 sind sinnvoll, um die MOSFETs wieder schnell zu sperren, ansonsten steigt der Ruhestrom bei höheren Signalfrequenzen. In der Summe ersetzen T1, T2, T14 und T15 die im ursprünglichen Plan vorhandenen Treibertransistoren vor den MOSFETs, erzeugen aber im Gegensatz zu diesen keine zusätzliche Polstelle in der Übertragungsfunktion. Der Schaltungsteil links dient der knackfreien elektronischen Ein- und Ausschaltung, ein Ausgangsrelais wird damit überflüssig. Bei einem Stereoverstärker wird er nur einmal benötigt.

http://img123.echo.cx/img123/3657/amp100ms76ca.jpg

Alternativ kann man den Verstärker auch nur mit N-Kanal-MOSFETs aufbauen:

http://img123.echo.cx/img123/3471/amp100nnms70iy.jpg

Hallo AHorn,
warum der eine Kanal geht und der andere nicht, kann ich Dir natürlich nicht beantworten. Sicher ist aber, dass der Vorschlag von Beobachter, den er jetzt hier veröffentlicht hat, mit der ursprünglichen Schaltung wenig gemeinsam hat und schon gar nicht mit der Idee, die Ausgangsleistung des Verstärkers per Speisespannung den Erfordernissen anzupassen.
Meines Wissens hat er diese Schaltung aufgebaut und so kann man davon ausgehen, dass sie funktioniert. Ob sie letztlich meiner Ur-Version gegenüber irgendwelche Vorteile hat (das, dass der D-Anteil des "Reglers" den Klang so eminent verbessern soll, kann sein, kann ich aber ebensowenig nachprüfen wie die Tatsache, dass dadurch die Schwingneigung verringert werden soll) bleibt für mich eine offene Frage. Ich kann nur wiederholen, dass meine Schaltung in der vorliegenden Form läuft, dass ich eine einfachere Version (Speisung +/- 15V, T1,2,3,4,6,7 fehlen) in Betrieb habe und dass es eine aktive Beschallungsbox mit diesem Verstärker gibt.
Ich habe schon oft einfachere Schaltungen aus dem Hut gezaubert, ohne sie dann zu bauen. In vielen Fällen reicht die Geistesarbeit. Aber es gibt Schaltungen, vor allem Endstufen mit MOSFET mit gemeinsamem Drain / Bipolar mit gemeinsamem Kollektor, wo nicht mal mit einer guten Simulation bewiesen ist, dass sie läuft. Daher bin ich vorsichtig, derartige Schaltungen zu veröffentlichen, ohne sie selbst gebaut zu haben.

Moin Beobachter,

hatte ich ja gar nicht mehr mit gerechnet das Du dich hier noch mal zu Wort meldest.
Sehr gut dann habe ich ja doch den an der "Strippe" der die Änderungen ersonnen hat.

So kurz nochmal im Netz gesucht: "Eine Polstelle bewirkt einen Abfall des Betrages der Übertragungsfunktion ab einer Grenzfrequenz. Ebenfalls erfolgt eine Phasendrehung bei der Grenzfrequenz um -90 Grad.
Je weiter ein Pol vom Ursprung der komplexen Ebene entfernt ist, um so schneller ist das System. Dabei ist zu beachten, dass ein System mit einem rechts ( " langsam") liegenden
Pol nicht durch das Einbringen eines weiter links liegenden Pols schneller gemacht
werden kann. Rechts liegende Pole dominieren in der Regel das Systemverhalten."

Soll also bedeuten das die erneuten Änderungen von Dir eine Polstelle in die Übertragungsfunktion einfügen und somit die Schwingneigung reduziert oder komplett vermieden werden soll. Habe ich das richtig verstanden?

Meine Schaltung hier im Forum zeigen, gerne. Wenn da Fehler drin sind egal welcher Art lasse ich mich ja immer gerne belehren. Nur wie? Habe den Schaltplan wenn als Eagle .sch File. Screenshot machen und als jpg hier abwerfen? Oder benötige ich dafür webspace?
Bin recht unerfahren was die Nutzung von Foren angeht.
Gibt es für diese Thematik hier im Forum eine Anleitung.

Mit Glück, wenn ich weis wie ich den Schaltplan hier reinbekomme schaffe ich es heute Nacht.

Ach ja der ursprünglich C3 wenn der nicht in der Schaltung drin ist sehe ich alles aber ganz sicher nicht das Eingangssignal am Ausgang.
Viel gesucht und probiert und das ist nunmal das praktische Erbegnis. Von der Theorie her würde ich auch denken das der überflüssig ist. Habe ja die Rückkopplung über die MOSFets -> 22k -> 620R. Also warum sollte das ganze nur mit dem C3 in der Schaltung funktionieren? Klar hochfrequentes hätte ich somit auf dem kürzesten Wege rückgekoppelt und kann damit die Schwingneigung unterdrücken nur dann währe der Rest ja nun wirklich so instabil das man es nur als Glück bezeihnen kann das ich nicht dauerhaft einen rot glühenden Klumpen Technik vor mir habe.

Last but not least gestern war ich echt reichlich stinkig. Nehme so etwas immer persönlich wenn eine Schaltung nicht so will wie ich es will. Und habe dann doch überreagiert.

Gruß und dank

AHorn

@AHorn

Zur Polstelle: Ich habe keine zusätzliche eingefügt, sondern eine weggenommen und gleichzeitig die Geschwindigkeit der Gesamtschaltung erhöht. Die beiden Pläne sind übrigens nicht neu, sondern nur neu gezeichnet. Die Version mit zwei N-Kanal-MOSFETs wurde ab 1997 in Serie gefertigt.

Wenn Du deinen Schaltplan als .jpg-Datei vorliegen hast, kannst Du ihn z.B. über www.imageshack.us ins Netz stellen ( kostenloser Webspace ). Einfach den Plan dort hochladen, den angezeigten Link kopieren und in den Antwort-Editor zu diesem Forum einfügen.

@richi44

Eine Umdimensionierung meiner Schaltung für höhere Leistungen ist in der Tat nicht so ohne weiteres möglich. So gesehen soll sie nicht ein vollständiger Ersatz für dein Konzept eines leistungsvariablen Verstärkers sein. Die klanglichen Vorteile der lead-Kompensation sind bei diesem Konzept aber deutlich hörbar. Ein abschließendes Urteil kann man sich natürlich nur durch einen direkten A-B Vergleich erlauben. Diesen habe ich 1993 durchgeführt und mich dann eindeutig für die lead-Kompensation entschieden. Die erste Version dieses Verstärkers ( noch ohne die Emitterfolger am Ausgang des OP ) wurde dann in der "AMA-Stereo 50" eingesetzt.

Heute würde ich diesen Verstärker noch anders aufbauen ( z.B. als current-feedback Verstärker mit LT1206 ), sehe aber seit der Entdeckung des SODFAs für mich keinen Sinn mehr in der Weiterentwicklung von Analogverstärkern.

Hallo,

@AHorn
Mich würde mal interessieren, welches Modell du für die Simulation für den NE5534 benutzt hast. Die, die ich gefunden habe, waren für die Schaltung nicht brauchbar, weil die Abhängigkeit der Stromaufnahme von Last und Aussteuerung offensichtlich nicht im Modell enthalten war.

Lutz

Moin moin,

na das hat ja wieder gar nicht hingehaun!
Hatte hier Freitag Nacht noch eine Antwort verfasst und nun ist die nicht zu finden, Shit.

So also nochmal.

@lu_eb

Stimmt mit den Modellen des NE5534 hat es bei mir auch nicht hingehauen.
Habe aber einen Haufen OPs durchprobiert und der einzige der in der Schaltung funktionierte war ein OP621.
Ich denke das hängt mit dem entschieden höheren GBP des OP621 zusammen.

@Beoabchter

Wer lesen kann ist klar im Vorteil! Hatte gelesen "eine zusätzliche Polsttelle" und nicht keine.
So jpg des Schaltplans ist auf Imageshack zu finden.
http://img122.echo.cx/my.php?image=powerampmitop5xl.jpg

@richi

Hatte noch mit einem Kollegen in der Firma diskutiert.
Seiner Anicht nach wäre es auch klüger gewesen die TransistorenT5,8 sowie die zugehörigen Wiederständer zur Ruhestromeinstellung zu nutzen anstatt zwei Trimmer einzusetzen.
Aber nu ist zu spät.

@all

Beide Endstufen laufen seit gestern. Klingen wirklich gut, keine Schwingneigung mehr zu erkennen. Im Endeffekt war es wohl eine Diode die einen Schuss hatte sowie ein Kondensator. Keine Ahnung ob der Kondi intern keinen Kontakt hatte jedenfalls neuer Kondi -> alles gut.

Ach ja, der ursprünglich "bemängelte" harte Klang ist weg. Habe noch die 150pF Kondensatoren gegen Folienkondensatoren ausgetauscht und nun ist fast alles so wie ich es haben möchte.

So kurz vor Vollaussteuerung ergibt sich bei einem Sinus am Eingang der Stufe folgendes Bild am Ausgang.
http://img297.echo.cx/my.php?image=kurve7mf.jpg

Hat da jemand eine Idee wie das zustande kommt?
Versorgt wird die Endstufe mit 25V dieses Bild stellt sich bei etwa 22V ein.

Gruß

AHorn

@ AHorn
Zu der Kurvenform kann ich mir im Moment noch keinen Reim machen, es sei denn, es wäre noch ein Schwingrest. Was passiert, wenn Du das "beobachterische" RC-Glied weg lässt? Ich habe mir mal über die Schaltungen und ihre Variabnten Gedanken gemacht. Kommt in einem separaten, nachfolgenden Beitrag.
Zum OPV
Im Betrieb habe ich schon mit Simulationsprogrammen gearbeitet und festgestellt, dass nach deren Angaben Schaltungen funktionierten, die in der Praxis nicht laufen und umgekehrt. Daher verwundert es mich nicht, dass die Schaltung mir dem 5534 nicht funktionieren soll.

@AHorn

Auf deinem Schaltplan ist die Dimensionierung der Bauteile leider kaum zu erkennen. Eine Vergrößerung wäre sinnvoll.

Was hält in deiner Schaltung den Ruhestrom stabil?

Simulation mit NE5534:

Leider gehen die Simulationsmodelle für OPs in der Regel nicht auf deren tatsächliche Innenschaltung ein, sondern es wird ein vereinfachtes Modell verwendet, das meist nur den Eingangs-Differenzverstärker genauer beschreibt, damit sich die Rechenzeit bei der Simulation in Grenzen hält. Dieses vereinfachte Modell berücksichtigt auch nicht die tatsächliche Stromaufnahme des OPs unter Last, was für die hier besprochene Schaltung wesentlich ist. Man muß also entweder ein OP-Modell finden, bei dem die tatsächliche Stromaufnahme berücksichtigt wird, oder den OP in der Simulation mit Einzeltransistoren nachbilden.

Überlegungen zu den Schaltungen
Die Basis der Ur-Schaltung MOSFET 2 war eine einfache Variante mit +/- 15V Speisung und ohne T1 bis T8. Sie funktioniert, allerdings ohne besondere Ansprüche zu erfüllen.
In der hier vorgestellten Variante wurde von einer variablen Speisung ausgegangen, um die Leistung den Erforderungen anzupassen. Der einzige Fixpunkt ist die Speisung +/- 15V.
Zusätzlich wurden die Transistoren 1 und 2 eingesetzt, welche einmal die OPV-Speisung auf die +/- 15V festsetzen und zweitens die Stromsteuerung in eine Spannungssteuerung umwandeln.
Weiter wurden T5 und 8 zur Ruhestromeinstellung und Temperaturkompensation eingesetzt.
Und letztlich wurden die Endtransistoren nicht mehr direkt angesteuert, sondern mit den T3+4/6+7 über die Emiterfolger. Damit ist die Geschichte recht niederohmig. Das bedeutet, dass die Kapazitäten erstens durch die höheren, möglichen Ströme von bis zu 0,1A Impuls / 0,05A Dauer schnell ge- und entladen werden können. Weiter wird der kapazitive Einfluss auf die eigentliche Verstärkerschaltung vermieden.

Beobachter hat eine eigene Variante auf der Basis der Grundschaltung vorgestellt. Der Hauptunterschied ist das RC-Glied am Ausgang des OPV, das im System, das er als Regler betrachtet, einen D-Anteil einfügt. An anderer Stelle spricht er von Kapazitätskompensation.
Zusätzlich hat er die Ruhestromeinstellung in dem Sinne "vereinfacht", dass er T5+8 durch zwei Trimmer ersetzte, die aber in der Einstellung nicht ganz einfach zu handhaben sind.
Zusätzlich entfallen einige Kondensatoren, die sich in der Urversion als nützlich erwiesen haben.
Und schliesslich hat er den OPV von invertierender auf nichtinvertierende Funktion umgebaut.
Die Konsequenzen sind, dass jetzt durch das RC-Glied eine Kapazitätskompensation vorgenommen wird, die dank der Emitterfolger nicht nötig ist.
Zweitens bringt der Umbau auf nicht invertierend eine Verschlechterung der DC-Eigenschaften, weil immer eine Minimalverstärkung von 1 bleibt und Restspannungen die klirrfreie Aussteuerungskurve verkürzen. Nicht umsonst haben die OPV-Hersteller schon vor 30 Jahren mehrheitlich mit der invertierenden Schaltungsart gearbeitet.

Die dritte Variante ist der MODFET nach Schema
http://img123.echo.cx/img123/3657/amp100ms76ca.jpg

Hier wurde eigentlich die "Beobachterschaltung" von ihm weiter entwickelt und komplettiert.
So ist jetzt EIN Trimmer für die Ruhestromeinstellung massgebend, allerdings mit zwei NTC als Temperaturkompensation.
Weiter sind zwei Transistoren hinzu gekommen, die vom OPV-Ausgang angesteuert werden und zusätzlich den Stromkonsum des OPV unterstützen. Dies allerdings ohne Basisvorspannung, also mit einem deutlichen B-Kick, der durch die Gegenkopplung ausgeglichen werden muss. Dies war nötig, weil der OPV besonders bei höheren Aussteuerungen nicht mehr genug Strom zur direkten Ansteuerung der Endtransistoren liefern kann. Es handelt sich demnach um eine art Stromverstärker.
In dieser Schaltung macht nun die Kapazitätskompensation einen Sinn, denn die Endtransistoren werden direkt vom Spannungsabfall an den Widerständen R4 und R5 mit je 560 Ohm gespiesen. Folglich bildet sich ein RC-Glied aus R4 oder R5 mit der Kapazität des jeweiligen MOSFET.
Die übrigen Veränderungen wie DC-Kompensation und knackfreie Ein- und Ausschaltung haben keinen klanglichen Einfluss.

Zusammenfassung
Die dritte Variante hat schon etwas für sich, obwohl mit den erzielbaren Strömen schlechtere Ladeeigenschaften der MOSFET zu erwarten sind. Sie ist aber auch deutlich aufwändiger als die Urversion.
Version 2 wird kaum Vorteile gegenüber Variante 1 haben, da die Kapazitätskompensation erstens nicht nötig wäre (und auch nicht in der Lage ist), um einen höheren Ladestrom zu erzeugen und weil die Kapazitäten gar nicht in die eigentliche Verstärkerschaltung einwirken und wenn, dann im Frequenzbereich über 200 kHz.
Eine Verbesserung wäre allenfalls mit besseren MOSFET zu erreichen, welche kapazitätsärmer sind.

Hallo,

sehr schön richtig Leben hier.
Und das schönste mit sauberen Erklärungen das man wieder etwas zum grübeln und überprüfen hat, so liebe ich es. Immer ordentlich Futter für die grauen Zellen.

@Beobachter

Jupp hatte ich befürchtet ABER, die Dimensionierung wurde von mir nicht geändert. Also die Bauteilwerte entsprechen denen von Richis ursprünglicehn Plan oder deinen eingebrachetn Änderungen.
Wenn noch intresse kann ich dir oder auch euch das ganze per Mail zukommen lassen.

@Richi

Hmm Schwingrest, hatte ich auch schon dran geglaubt, wenn dann aber sehr Niederfrequent und auch erst bei sehr hoher Aussteuerung. Kann ich mir deshlab nicht vorstellen da der OP "noch Luft" hat. Ruhestrom ist jetzt so eingestellt das der Ausgang des OP maximal 1,5V an dessen Arbeitswiderstände liefern muss. Ich frage mich ob das irgendwelche FET-Eigenschfaten sind die da zum tragen kommen, habe aber noch keine Erklärung.
Die Idee das RC Glied am Ausgang einfach mal wegzulassen und dann nach einmal zu messen hatte ich auch macht Null unterschied bei der Probelematik.
Habe auch den C vergrößert -> kein Unetrschied. Hätte ja sein können da dieses RC-Glied ja die kapazitäten der FETs kompensieren sollte. Hielt und halte ich ansich auch für eine gute Idee (kann mich aber auch irren da mein Gespür für analog Technik nicht wirklich ausgeprägt ist).

@Beobachter

Was hält den Ruhestrom stabil?
Das was du vorgesehen hast, nichts!
Die NTC die du vorgeschlagen hattest waren wenn ich mich recht erinnere nur bei knapp dimensionerten Kühlkörpern vorzusehen.
Ich verwende Kühlkörper mit einem Wärmewiederstand von 0.8 oder waren es 0.9 ?
Über auch lange Betriebszeiten ist mir keine Drift des Ruhestrom aufgefallen und das obwohl ich nun mehrere Stunden am Stück mit Abhörlautstärken jenseits von Mietwohnungstauglichen Pegeln gehört habe.
Denke und hoffe das es somit stabil ist.

@Richi

Jupp die Ruhestromeinstellung wurde "vereinfacht" habe ich ja am eigenen Leibe erfahren dürfen. Die Einstellung ist heikel und somit verdient die Schaltung nicht mehr das Prädikat Nachbausicher, sorry an Beobachter.
Wenn man tatsächlich wie vorgeschlagen den Ruhstrom über einen FET erstmal so einstellt das an 10R 1V abfällt und nur das zweite Poti bemüht das ganze wieder auf 0V zu bringen sollte man starke Nerven haben. Der Ruhestrom steigt dann nämlich rapide an was meine Messungen belegen!
Kann auch zur Zerstörung der Endstufe führen.
Ach ja, das ganze habe ich x-mal durchgespielt mit den dann schon funktionierenden Schaltungen.

So noch mal zu der von mir geposteten Kurvenform sie lässt sich durch den ursprünglich mit C3 benamten Kondensator ändern. Könnte also sein das alles gut wird wenn ich mir C's von 10 - 150 pF besorge momentan sind 150pF verbaut. Soll heissen mit größer werdenden C's wird das Problem kleiner aber auch der Sinus breiter. Mit den 150pF ist von der Kurvenform (bis 20V am Ausgang) kein Unterschied zum Eingang festzustellen.

So allgemein kann ich Richis Ausführungen folgen und bin ich Meinungs konform, halte die Idee von Beobachter mit dem RC-Glied am OP-Ausgang aber auch für richtig. Wie ich aber geschrieben habe sind meine analog Technik Erfahrungen aber als gering einzustufen. Ich werde mich bemühen die nächste Woche nochmal eine Nachtschicht einzulegen um mit Messungen hier noch ein wenig Klarheit "reinzubringen".

Wenn euch noch etwas einfällt was ihr wissen, gemesen haben wollt was ich mit Sinus, Rechteck aus der Soundkarte und Oszi überprüfen kann dann nur zu.

So erst mal genug für heute werde mich jetzt och ein wenig an dem guten Klang erfreuen, mit freundlichen Grüßen

AHorn

Nochmals zur C-Kompensation.
Wie erwähnt macht das bei der dritten Variante Sinn. Schau Dir das Schema
http://img123.echo.cx/img123/3657/amp100ms76ca.jpg
an. T3 vergessen wir mal, denn er setzt wie gesagt die Stromsteuerung am Emiter in eine Stromsteuerung am Kollektor um. An C und E sind die gleichen Ströme in gleicher Phasenlage, an E ist minimale Wechselspannung , an C hängt sie vom Arbeitswiderstand (und eben dem ändernden Strom) ab. Daher denken wir uns das Teil weg, es hat für die Überlegung keinen Einfluss.
Das bedeutet: Wir haben den OPV, der durch die Ansteuerung und die Last einen sich ändernden Speisestrom zieht, welcher über den Arbeitswiderstand R4 von 560 Ohm geführt wird.
Demzufolge fällt an diesem R4 eine Spannung ab, in der Abhängigkeit vom Strom und der Grösse von R4.
Da der Transistor mit seinen Kapazitäten (über R6) an diesem Punkt angeschlossen ist, haben wir parallel zu R4 eine RC-Kombination (R6+C Trans). Damit sinkt die Impedanz dieser Kombination mit steigender Frequenz. Und die sinkende Impedanz lässt im gleichen Masse die Wechselspannung und damit die Verstärkung sinken.
Weil der Strom des OPV wie erwähnt aussteuer- und lastabhängig ist, nimmt er zu, wenn die Last erhöht wird. Diese ist im Normalfall mit R2 (680 Ohm) gegeben. Durch die RC-Kombination aus 100 Ohm und 1 nF nimmt sie mit steigender Frequenz zu und damit auch die Verstärkung der Schaltung. Damit wird die Verstärkungsreduktion im R4 wieder ausgeglichen, wobei der Ausgleich natürlich nicht zu 100% erfolgt, weil nur schon die beiden FET nicht identische Kapazitäten aufweisen.

Wenn Du nun mein Schema anschaust, so ist nichts parallel zu R4. Da sind nur die beiden Emiterfolger mit einem hfe von mindestens 50, sodass die kapazitive Rückwirkung um mindestens eben diesen Faktor verringert wird.
Das bedeutet, dass R4 und damit die Verstärkung unverändert bleibt und daher auch nicht kompensiert werden muss. Und auf der Ausgangsseite der Emiterfolger ist die Schaltung von hause aus niederohmig, sodass die Kapazität im Nutzbereich ohne Auswirkung bleibt.

Noch zur Kurve.
Ist dieses Phänomen nur in der positiven Halbwelle oder beidseitig?
Die Kapazitäten der MOSFET sind schon sehr unterschiedlich, ebenso die nötige Steuerspannung. Daher könnte es zu einer Unsymmetrie führen. Es sieht irgendwie so aus, als würde eine kapazitive Restladung bleiben, die erst verspätet "abgezogen" würde. Ich würde mich mal mit C's von 10nF bewaffnen und diese wahlweise parallel zu den Dioden 1-3 (1 C über alle) und R7+8 und R13 einsetzen (nicht alle gleichzeitig).
Ausserdem könnte die Sache auch eine Frage des Ruhestroms sein.
Dass diese Einstellung eine Fummelei ist, wurde schon erwähnt. Ich habe in meinem Schema einen Totalstrom der Schaltung von ca. 110 mA (100 mA Endtransistoren) angegeben. Wie hoch ist der Ruhestrom in Deiner Schaltung?

Moin,

so nur ganz kurz.
Gut, Fets nicht identisch -> Restladung o.k. mögliche Lösung C's an verschiedenen Stellen. O.k. ist eine Überlegung werde diese Woche ncohmal bei reichelt ordern und dann mal testen.

Ruhestrom bei mir um die 120mA.
Strom durch die Endtransistoren liegt somit bei mir bei 105 -110mA.

Gruß

AHorn

Hallo,

ich habe mal begonnen, zu simulieren. Für den OPV nehme ich als Modell das TI-Modell für den OPA637. Der hat scheinbar eine etwas höhere Stromaufnahme als der NE5534, deshalb mußte ich für eine korrekte Ruhestromeinstellung R11 und R12 hinzufügen:

http://img153.echo.cx/img153/6740/beobachter8ms.png

Den Aus- und Einschaltbeschleuniger habe ich erstmal weggelassen. Ich habe mal das Spektrum für sinusförmige Erregung mit 1kHz bzw 10kHz simuliert bei 70W/8 Ohm:

http://img159.echo.cx/img159/6174/spektrum1k0ne.png
http://img154.echo.cx/img154/6103/spektrum10k8uh.png

Betriebsspannung ist 2*40V.

Die Ergebnisse sind natürlich nur ein Anhaltspunkt für die Qualität des Verstärkers, da man nicht weiß wie genau das Modell für den OPV ist, und es eben ein anderer ist. Andererseits dürfte die Ausgangsstufe den Hauptanteil am Klirr erzeugen. Jedenfalls sind die Ergebnisse kaum schlechter als die beim wesentlich aufwendigeren und kostspielegeren Elektor Ulti-Amp. Wenn man bedenkt, dass die FETs bei Conrad nur um 1 Euro kosten, ein NE5534 ebenfalls ist das Ergebnis schon beachtlich.

Hier noch das Bodediagramm der simulierten Schleifenverstärkung. Die Phasenkurve ist um 180° verschoben:

http://img152.echo.cx/img152/1059/schleifenverstrkung9pv.png

Tatsächlich ein PID-Regler.

Lutz

@lu_eb

Endlich mal jemand, der den eigentlichen Vorteil dieses Verstärkers erkannt hat! Er läßt sich nämlich ( vor allem mit SMDs ) winzig klein aufbauen und ist auch als Multikanal-Version für Aktivsysteme nicht teurer, als ein klanglich vergleichbarer Verstärker in Stereo mit angeschlossenen passiven Lautsprechern.

Ich habe beispielsweise mal auf dieser Basis einen 11-Kanal Car-Audio Verstärker mit analogem Raumklangprozessor, Aktivweichen und parametrischen Equalizern ( aktive Gyrator-Bandsperren ) aufgebaut, der zusammen mit einem 600W DC-DC-Wandler auf einer Grundplatine von nur 16cm x 28cm Platz fand. Das klangliche Endergebnis im Fahrzeug war phänomenal und stand dem hochwertiger Heim-Hifi Anlagen in nichts nach.

In deiner Simulation kannst Du übrigens R11, R6 und R12 weglassen und mußt dann nur R2 und R10 so anpassen, bis der Ruhestrom durch die MOSFETs ca 100mA wird.

Hallo liebe community,
Ich schreib heute meinen ersten Beitrag.
Folgende Frage: Ich möchte gerne die Mosfet-endstufe von richie 44 nachbauen. Ist das problemlos möglich, wenn ja, kann mir vielleicht jemand das Layout zukommen lassen?
Das wäre sehr nett von euch. Lassen sich diese Endstufen,
gesetzt den Fall man hat mehrere auch brücken?
wenn ja, wie?
Und durch welche typen kann man die Leistungs-mosfets ersetzen?
Vielen Dank schon mal für eure Antworten

Hallo erstmal und herzlich willkommen.
Ein Layout gibt es nicht, weil ich die Endstufe zwar mehrmals aufgebaut habe, diese aber in verschiedene bestehende Komplexe integrieren musste und daher immer auf die Abmessungen der bestehenden Geräte Rücksicht nehmen musste. In solchen Fällen baue ich auf Veroboard-Laborkarten. Da wird halt fortlaufend verdrahtet und allenfalls auch mal geändert.

Wenn das die erste Endstufe ist, die Du baust, davor aber schon einige einfachere Geräte gebaut hast, sollte es eigentlich möglich sein. Falls es überhaupt Dein erstes Projekt ist, würde ich Dir eher zu einer IC-Endstufe raten.

http://www.datasheet...L/M/4/7/LM4780.shtml
Hier hast Du die komplette Dokumentation über einen Stereo-IC-Verstärker. Ab Seite 20 der Doku findest Du sowohl die aufgebaute Schaltung als auch ein Print-Layout (achtung, zweilagiger Print!!). Das hängt auch davon ab, welche Messegräte Du besitzt, denn bei einem Selbstbau kann immer irgend etwas unvorhergesehenes passieren, das dann Wissen und Messmittel erfordert.

Gruss
Richi

Hallo,
Das ist nicht das erste Projekt, nur die erste Mosfet endstufe die ich aufbaue

Hab einen oszi, ein millivoltmeter, ein 4ohm 100W lastwiderstand, ein klirrfaktormessgerät, sowie normale voltmeter ,
sollte reichen?

ne andere Frage: Ist die endstufe schonmal mit 4 Mosfets pro seite auf leistung getestet worden. Wenn ja , mit welchem ergebnis?
Dankeschön,
Schöne Grüße aus dem Schwarzwald

Von mir wurde sie immer nur mit je zwei Transistoren aufgebaut, weil ich sie nie für wirklich höhere Leistungen benötigte. Meistens leistete sie im Einsatz nur wenige Watt (irgendwelche Abhören im TV-Studio). Ich habe die Schaltung aber schon im Einsatz mit 4 Transistoren gesehen.

Wenn man die generelle Empfindlichkeit von MOSFET-Bauteilen berücksichtigt, sollte es eigentlich keine Schwierigkeiten geben.

Schöne Grüsse aus der Schweiz.

Hallo,
Ich habe nun nach layout ätzen und bestücken einige FRagen und Probleme:
1.)
Offset von minus 300 Millivolt
2.)
Total verzerrte Musik, bzw. auch sinus
3.)
Die Stabilisierte +-15 V Spannung bricht bei mir zusammen (nur die neg. Seite )
4.)
Habe noch widerstände zwischen +-P ( 0,22 Ohm )macht das was aus?

Ich bin leider mit meinem Latein am Ende, deshalb der beitrag. Kann es vieleicht auch am ic liegen? ( is aber neu? )

Was ich noch vergessen habe,
Ich habe ien layout erstellt, wenns jemand interessiert könnte ich es mal online stellen.
Machen die widerstaände ( bei normalen endstufen Emitterwiderstände ( 0,33 oHM 5 W)?) etwas ais, da sie nicht im Schaltplan verzeichnet sind?

Stell mal das Layout ein, könnte ja ein Fehler drauf sein. Sonst kann ich im Moment noch nicht sagen, was da falsch sein sollte. Es gibt natürlich einige Möglichkeiten. Jedenfalls kann es nicht gehen, wenn die +/-15V nicht richtig da sind.

Ist das die Schaltung?
http://files.hifi-forum.de/Zucker/Selbstbau/Mosfet2.pdf
oder ist es eine der verschiedenen Nachfolger?

hallo,
Ja es ist deine Ausgangsschaltung ( wie in dem Link ).
Layout werde ich mal online stellen, wird aber eine Weile dauern.

So, hier ist jetzt das Layout:
Vorstufe

und hier die Endstufe:
Endstufe

Hoffe, das hilft dir (mir)weiter

Hier sind die Fehler. Wenn Du das in Ordnung gebracht hast, müsste das Ding eigentlich funktionieren.

Erstmal Dank für die Antwort,
aber die "Fehler sind nur im Layout. Der Kondensator C 3
ist ordnungsgemäß eingebaut, ebenso die umkringelte diode.

Was kanns jetzt noch sein?

Ich nehme an, ohne die Schaltung hast Du die -15V.
So auf den ersten Blich und nach Wahrscheinlichkeitsrechnung ein Schluss zwischen Pin 3 und 4 des OPV.
Oder ist es das Netzteil selbst? Hast Du einen 7815 und 7915 verbaut und beiden die Kühlfahne an Masse gehängt? Der 7815 hat Masse am Kühlkörper, der7915 nicht.

Ne ich habe ein ganz anderes Netzteil. Ist nen mit Transistoren stabilisietres netzteil. Bringt auch die +-15 V.
Schluss zwischen pin 3 und 4 am ne5534 ist ausgeschlossen.

was nu?

Hast Du ein Schaltbild vom Netzteil?
Im Moment kommt mir nichts anderes mehr in den Sinn.

Hab jetzt nochmal ein anderes Netzteil für die +- 15V angeschlossen.
Spannung ist jetzt da, bricht auch nicht zusammen,
allerdings eröffnet sich jetzt das nächste Problem:
wenn ich ein Amperemeter zwischen netzteil und gnd hänge bekomme ich einen Strom von ca. 120 mA = Ruhestrom?
ABER: Die Transistoren steuern durch, 3V am ausgang,
Das geht soweit, dass diese anfangeb zu rauchen.
Netzteil ist in ordnung, ich weiß langsam echt nicht mehr was ich machen soll?
Sind die Mosfets jetzt kaputt, wenn ja, wie kann man das Festellen?
Achja, der ruhestrom ( von oben ) steigt nach einigen Sekunden rapide an.

Ich hoffe du kannst mir helfen. ( Netzteil war schon nen guter tipp )

Was soll ich da sagen...
Im Prinzip ist erste Voraussetzung, dass das Netzgerät die nötige Spannung liefert. Das war bei Dir nicht der Fall.
Wenn der IC nur die positive Spannung bekommt, kann er nicht arbeiten. Er versucht also, diesen Fehler auszugleichen. Dadurch kann am Ausgang die volle positive Spannung stehen, die mit den 100 Ohm gegen Masse geführt wird. Also hast Du einen Strom von rund 150mA durch den IC, was diesen beschädigt.
Weiter fliesst in dem Moment auch die 150mA von der Plus-Speisung her. Das bedeutet, dass dieser Strom auch durch T1 fliesst. Nun ist der BF469 nicht für die entstehende Leistung ausgelegt, sodass er möglicherweise Kurzschluss macht. Und auch, wenn er überlebt hat, fällt an R4 eine so hohe Spannung ab, dass der Endtransistor T9 voll durchgesteuert wird.

Ich würde zuerst mal den IC entfernen, den Verstärker-Ausgang über etwa 1k 5W gegen Masse führen und mal messen, was jetzt passiert.
Ohne IC kann in den Transistoren 1 und 2 nur der Strom fliessen, den Du durch die Ruhestromeinstellung T5 und 8 fliessen lässt. Somit kann die Spannung an R 4 und 5 nicht so hoch werden (unter etwa 4V), dass die Endtransistoren leiten. Und damit könnte in ihnen kein Strom, fliessen, sodass die Ausgangsspannung am Verstärker NULL wäre.
Wenn eine andere Spannung (+ oder - 15V oder +/-Ub) am Ausgang liegt, musst Du die Spannungen über allen Transistoren messen. Es müssten überall normale Spannungen vorhanden sein.

Mal von den Problemen abgesehen.....
Wie is das layout eigentlich?
Ist das Layout so in ordnung mit der Trennung von vor - und Endstufe, oder sollte das besser alles auf eine Platine?

Das hängt davon ab, wie lange die Verbindungsleitungen werden. Generell wäre EINE Platine vorteilhafter, weil kurze Leitungen immer besser sind.

hallo Richi

ich hab Lust das Ding mal zu bauen.
Gestattest du mir einen TL071 anstelle von dem Mic OP ? dann hätte ich alles im Lager.

lg Manu

Der TL071 hat sogar einen kleinen Vorteil: Es gibt einen geringeren Ausgansg-Offset.

Hi Richi,

mir gefällt die OP-basierte Endstufe. Jedoch würde ich lieber bipolare Transistoren in der Ausgangsstufe verwenden. Ich habe deshalb mal in LT-Spice bissl rumprobiert um die Endstufe dahingehend anzupassen, jedoch wollte das nicht recht gelingen, die Spannung über R4/R5 richtig weiterzuverarbeiten. Wie könnte man mein Vorhaben am besten realisieren?

Gruß, Stefan

Da müsste man schon einiges verändern. Erstens müsste man Darlingtons verwenden. Damit wäre die Basisvorspannung nicht mehr in der Grössenordnung von 5V wie bei den FETs, sondern nur noch 1,2V
Folglich müsste man zumindest R4 und R5 anpassen. Weiter machen die Zenerdioden 1 und 2 keinen Sinn mehr.
Ausserdem müssen die Darlingtons mit Emitterwiderständen von 0,33 Ohm versehen werden, um sie einigermassen temperaturstabil hin zu bekommen. Und es ist nötig, T8 thermisch mit den Endtransistoren zu koppeln.
Es ist nicht ohne weiteres möglich, mehrere Endtransistoren für höhere Leistungen parallel zu betreiben. Da sind jeweils pro Transistor eigene Emitterwiderstände nötig, aus 0,47 Ohm vergrössert.
Mit bipolaren haben wir keine Kurzschlusssicherung. Diese müsste separat gelöst werden, was bie dieser Schaltungsart nicht ganz einfach ist.

Der Sinn dieser Schaltung ist, dass sie eigentlich das Letzte aus der Stromversorgung heraus holt. MOSFET haben eine geringere Restspannung als bipolare Transistoren und sie benötigen nicht zwingend Emitter- (oder Source-)Widerstände. Damit ist eine Aussteuerung bis zur Speisung möglich. Das ist beispielsweise bei Autogeräten interessant, weil man da ja an eine feste Spannung gebunden ist (wenn man auf Bootstrap und Spannungswandler verzichten will).
Ich habe diese Schaltung auch schon mit Darlingtons aufgebaut, allerdings für maximal 8W. Dabei konnte ich auf die Transistoren 1, 2, 3, 4, 6 und 7 verzichten. Für kleine Leistungen und ohne den Anspruch, das Maximum herauszukitzeln, entsteht ein kleiner einfacher Verstärker. Aber da steht er in Konkurrenz zu anderen Schaltungen, die ähnlich einfach gestaltet sind.

richi44 schrieb:

Es ist nicht ohne weiteres möglich, mehrere Endtransistoren für höhere Leistungen parallel zu betreiben. Da sind jeweils pro Transistor eigene Emitterwiderstände nötig

Ich definier euch "ohne Weiteres"

Das ganze Rudel ß selektieren und thermisch gekoppelt kühlen. So ist das zumindest bei mir gängige Praxis.
Je besser sie selektiert sind desto kleiner kann man mit den Bügelwiderständen verfahren. Oder bei darlingtons auch mal eine Diode drüberklemmen die die Verluste oben eingrenzt.

Hi!
Ich habe ein Problem mit der veränderten Ursprungsschaltung.
Grundschaltplan ist der aus dem Eröffnungsbeitrag, Änderungen sind lediglich R3=680 Ohm, dazu parallel eben noch der 1nF Kondensator in Reihe mit nem anderen R (hab den Wert grad nicht im Kopf, jedenfalls so, wie das hier schon vorgeschlagen wurde). Dazu C2/C3/R2 weggelassen, R16 &C4 verkleinert.

Diese Änderungen haben aber mit meinem folgenden Problem nichts zu tun.

Der Verstärker tut nicht Problem: Meine positive Spannung bricht gnadenlos zusammen, wird nach Masse gezogen. Aus den +15V werden rund 2,7V. (Kurzschlussschutz L7815)
Die negative Seite ist vollkommen in Ordnung, aus den ~+42V wird auch ne Menge weniger, kann ich aber nicht genau sagen. Ich habe 18 Ohm Widerstände in der + und - Leitung als ersten Schutz eingebaut, da fallen über dem Widerstand in der + Leitung ungefähr 35V ab. Kann natürlich sein, dass die Spannung dabei insgesamt auch leicht absackt, ich traue mich nicht, das ganze so länger als Teile einer Sekunde laufen zu lassen.

Was ich bereits getan hab:
IC1 abgetrennt, also die Verbindungen zu den Emittern von T1/T2 gekappt. Kein Erfolg.

MASSE von der Platine getrennt: Alles wunderbar Ruhestrom im ganzen ca. 20mA, davon ~11mA durch R7/R8 bzw. R11/R12.
Ruhestromeinstellung funktioniert ebenfalls. Nehme ich die +/-15V weg, fließt garkein Strom mehr (Trotz +/-42V, ist ja auch korrekt, da T1/T2 dann nicht mehr aufmachen dürfen).
Ich habe meinen Aufbau (auf Lochraster! Aber einigermaßen sauber und ordentlich) bereits kontrolliert, konnte aber in den entsprechenden Bereichen (Habe mir vor allem die Gegend von T4 angeschaut) keinen Fehler entdecken. Hat jemand nen konkreten Tip, wodrauf meine Fehlerbeschreibung passt?
Über ZD1 fallen übrigens rund 2V ab, bei ZD2 sind es 3V. Der Ruhestrom durch R7/8 und R11/12 ist aber dennoch nahezu identisch! (Habe den Spannungsabfall gemessen, 640 zu 620mV pro Widerstand)

Irgendjemand ne Idee?

Vielen vielen Dank

cu
Matze

^mit wieviel V kommst du vom Netzteil her in den 78L rein?

Hi!
Ich möchte bitte den Fehler Netzteil ausschließen - habe BEIDE Zweige mit ner 12V 0,1A Lampe getestet und die Spannung dabei gemessen. Auch ohne Last ist die Spannung korrekt. Aufbau:
2x15V Trafo (160mA), Gleichrichter, 1000µF, 7x15, 100nF und am Ausgang noch ne 2k Grundlast von +15V nach -15V, um die Leerlaufspannung etwas zu drücken (die 1000µF Kondensatoren sind nur 25V Typen und ich hab ganz ohne Last je ~26,5V), dann beträgt die Spannung ungefähr 24,5V an jedem Kondensator. Mit der Lampe habe ich die Kondensatorspannung nicht gemessen, sie liegt aber wohl noch über den erforderlichen 17V, sonst würde die Spannung ja einbrechen am Ausgang

Der Verstärker an sich sollte ja nur wenige mA ziehen auf der 15V Leitung, wenn überhaupt. Er zieht jedoch mehr als 200mA, mehr kann mein kleines Multimeter leider nicht messen (ich hab zwar auch eins bis 20A, aber da ist irgendwas defekt, der misst garkeine Ströme mehr... Hab ich schon vor einigen Jahren als "kleines Bastelkind" im Alter von 10-12 gekillt ^^)

Naja und wie gesagt, ohne angeschlossene Masse sind ja zumindest die Ruheströme soweit richtig. Allerdings bringt das natürlich garnichts, dürfte aber wohl zeigen, dass nicht grundsätzlich alles versaut ist*g* und ich meine auch, dadurch darauf schließen zu können, dass die Transistoren alle noch heile sein dürften. Ich habe auch jeweils die CE und BE Strecken ausgemessen und ähnliche Werte erhalten, die nicht auf einen Defekt hindeuten. Die Ausgangsfets werden so, ohne Masse, auch nicht leitend geschalten. Mit Masse habe ich allerdings sehr wohl eine recht hohe negative Spannung darauf gehabt (was bei 15V?), allerdings ohne das sich der Fet erwärmt hat(->Also schaltet wohl nur einer durch, dort kein Kurzschluss) (Ich habe momentan keinen Kühlkörper dran, um Erwärmung besser feststellen zu können - das hatte ich aber am Anfang noch.) Überhaupt: Der 18R Widerstand in +Ub wird merklich warm bei den kurzen Tests, ALLES andere bleibt für mein empfingen völlig kalt. Irgendwo muss der Strom doch langfließen.....

cu
Matze

PS: Sehe grad, du fragst, mit wieviel V ich in den 78L gehe - ich nutze einen 7815CV und einen 7915CV, die sind im TO220 und können etwas mehr Saft. Später sollen sie auch noch eine Aktivweiche speisen - wobei ich dafür eventuell doch ein neues Paar Regler nehme, damit die Spannung sauber bleibt. Beide übrigens ungekühlt, da diese wenigen mAs keine Probleme machen sollten. Werden auch kein Stück warm


EDIT2:
ARGH ich bin so dumm. Ich habe beim Aufbau zwischendurhc mal positive und negative Treiberseite etwas verwechselt - bisher dachte ich, nur im Kopf. T3 und T4 habe ich mit jeweils dem anderen bestückt - ArGH. jetzt muss ich da mal schauen, wieviel noch falsch ist. Habs grad durch zufall gemerkt, als ich nur von der Rückseite die BE SPannung messen wollte - hatte irgendwie keinen durchgang bei erwarteter Polung Naja, bin mal löten, melde mich wieder.

Edit3:
Scheisse - grad übelst die pfoten verbrannt an nem Fet... Grade gings noch :), dann hab ich richtig die Stecker reingesteckt (nachdem vorher eigtl. kaum Strom geflossen ist) und wollte anfangen zu messen. Plötzlich riechts leicht (nach heißem Leistungswiderstand) - Stecker raus und am Widerstand gefühlt - schon warm. Dann irgendwie aus blödheit voll nen Fet zwischen 2 Finger genommen und waaaatsch *kreisch*... Naja, muss man durch. Warum auch immer beide Fets nun geleitet haben, es GING ja kurzzeitig davor. Vll hab ich auch grad selbst nen Kurzen verursacht. Ich jedenfalls muss jetzt in die Schule und habe erst heute abend wieder Zeit, weiterzubasteln. Der Strom nach GND ist jedenfalls fast 0 (23mV über 22R hab ich grad gemessen, allerdings war das schon mit den leitenden Fets -> wenig Aussagekraft)

Hi!
Ich wollte mal ne Zwischenmeldung abgeben - inzwischen läuft soweit alles einigermaßen, der Verstärker arbeitet grundsätzlich. Allerdings momentan noch ohne Kühlkörper (im 5 Sekunden an-Takt) Habe mir tolle "Ministrommessgeräte" gebastelt: jeweils über die 18R Widerstände bei + und - Ub ne LED mit 48k in Reihe drüber - gaaaanz leichtes glimmen -> 80mA. Kräftiges Leuchten -> da stimmt was nich


Naja, habe noch nen Ausgangsoffset von 2V momentan. Kann ich durch die Ruhestromeinstellung minimal variieren. Nächster Schritt ist die Montage kleiner Kühlkörper, um mal mehr Zeit für Messungen zu haben...

BTW: Ist das normal, dass T1 sowie T2 und auch jeweils die Treiber, die nach Masse ziehen recht heiß werden? Mein Digitalthermometer misst 70-80°C an den entsprechenden Transen nach etwas Betrieb (schon gestern gemessen, ohne dass die Fets dran warn)

Dann habe ich noch eine komische Schwingung oder so? Muss ich mir nachher mal aufm Oszi anschauen. Und zwar: Basis T1 nach Basis T2 ergibt 30,2V. Messe ich beide Emitter gegeneinander, erhalte ich was bei 32V. ?!?
Messe ich den T2 Emitter gegen T1 Basis -> 28,xV
T1 Emitter gegen T2 Basis -> 28,xV.
Bin ich blöd?
Das werde ich auch nochmal näher untersuchen.

Aber ich bin schonmal einigermaßen froh, dass der Grundaufbau bei mir jetzt richtig zu sein scheint 8 Ohm LS über 100 Ohm an den Ausgang gehangen und den AMP mit nem MP3 Player gespeist ergibt schonmal "Klang", d.h. es kommt hörbar Musik aus dem Lautsprecher. Das Brummen, welches ebenfalls erklingt, schiebe ich momentan auf den grottigen Aufbau wie z.B. GND über 22R angeschlossen.

cu
Matze

Edit:
So, grad mal oszillographiert Das Ding schwingt wie hulle. Einige Minuten später gemerkt, dass ich am Ausgang 100k in Reihe mit 10nF habe, nicht 100R mit 10nF... falsch gelesen beim bestücken, meine Sauklaue mal wieder... Das dürfte eigtl. der Fehler sein. Jetzt Gitarrenunterricht, danach mal testen

Edit2:
So, nun auch das korrigiert. Hat leider NULL geholfen. Habe nun C3 mit 220pF sowie das Boucherot-Glied eingesetzt. Momentan läuft es stabil mit rund 2Vss an 8 Ohm, nur zum testen... Klang ist irgendwie noch nicht so toll (subjektiv) konkrete MEssungen mach ich morgen, ist zu spät. Morgen wird dann auch mal etwas mehr ausgefahren.
Problem, welches ich vorhin hatte: "Thermal Runaway" - Wenn die Fets heiß werden, sinkt ja der Innenwiderstand erheblich. Dadurch hat sich bei mir der Ruhestrom massiv erhöht, was bei den kleinen Kühlkörpern die ich momentan dran hab (vll 5K/W?) sogar zum Hitzetod geführt hätte. Kompromiss ist nun halt, den Ruhestrom im heißen Zustand einzustellen. Auch merke ich subjektiv keine klanglichen Unterschiede zwischen sehr niedrigem und normalem/leicht erhöhtem Ruhestrom. Naja, Messungen wie gesagt morgen.

cu
Matze

In meinem ursprünglichen Beitrag habe ich erwähnt, dass Schaltungen mit verbundenen Kollektoren oder Drains eine erhöhte Schwingneigung haben. Und um diese Schwingneigung gering zu halten, habe ich am OPV-Ausgang nur den 100 Ohm gegen Masse und nicht wie später von Beobachter verändert einen 680 Ohm parallel zu einem 100 Ohm mit 1nF (nicht 10nF!) in Serie.
Weiter habe ich genau aus diesem Grund auch die C, nämlich C2, C3 und C4 eingesetzt.

Und ebenfalls ist zu ebachten, dass der Aufbau schon einigermassen logisch und einstreuungsfrei zu geschehen hat. Wenn man also als Versuchsaufbau einfach ein "Krähennest" aus Bauteilen zusammnelötet, ist die Gefahr gross, dass die Schaltung trotzdem schwingt. Falls man nicht einen Versuchsprint herstellt, baut man die ganze Geschichte auf einer Laborkarte auf, um dem Wildwuchs einigermassen Herr zu werden.
Wenn die Schaltung schwingt, lässt sich eigentlich nirgends eine vernünftige Spannung messen, wenn sie aber nicht schwingt, bringet sie sehr gute Resultate.

Zu den Modifikationen, die Beobachter erwähnt hat (steht schon irgendwo in einigen Beiträgen beschrieben): Beobachter versucht mit der Höhenanhebung am OPV (etwas anderes sind die 100 Ohm mit 1nF, parallel zu den 680 Ohm nicht) die Höhendämpfung aus FET-Kapazität und Arbeitswiderstand zu kompensieren. In meiner Schaltung ist aber jeweils eine Treiberschaltung verbaut, die diese FET-Kapazität gar nicht erst in der Form wirksam werden lässt. Wenn er also von einem Klassenunterschied zwischen einer 0815-Schaltung (meine) und einer Highend-Schaltung (seine) schreibt, so ist das falsch, weil er die Treiber ausser Acht gelassen hat. Und so, wie er es beschrieben hat, ist die Schaltung nie gebaut worden, sondern ohne Treiber. Folglich ist, im Gegensatz zu meiner Variante, die ich seit Jahren in verschiedenen Versionen betreibe, bei seiner Schaltung die Funktionsfähigkeit nicht bewiesen.

Hi richie!
Vielen Dank, dass du dich gemeldet hast
Ich kann deine Aussagen so ziemlich genau unterschreiben und werde jetzt auch noch den C "oben" am IC anlöten (also der in deiner Schaltung über 2 Pins oben ist, C2 oder so, habs grad nich vor mir)

Weiterhin mach ich gleich jetzt nach dem Post meine großen Kühlkörper fertig (Mittagsruhe rum - ich darf bohren) und werde damit eventuell dem Thermal Runaway aus dem Weg gehen. Der nächste Schritt wird sein, eine OP-Stufe zu bauen, die mir aus 2Vss Signalen (MP3-Player, Soundkarte etc.) ein 20Vss Signal macht, damit ich die Endstufe voll aussteuern kann. Momentan hab ich wohl auch nur nen Gain im Bereich von 2-2,5, das ist noch nicht exakt gemessen. Hängt das mit der Verkleinerung des Rückkopplungswiderstands zusammen, die im Vorschlag von Beobachter ist? Ich werde ebenfalls dort deine Originalwerte einsetzen.

Der Klang ist übrigens scheinbar doch in Ordnung - Ich hatte gestern auf die schnelle wohl bloß den Ausgang meines MP3-Players übersteuert. Momentan kann ich immer so ca. 30 Sekunden mit 15Vss hören, bis ich ausschalten muss, weil der Ruhestrom zu groß für meine kleinen Kühlkörper ist *g* das wird ja gleich besser.

Der Aufbau ist übrigens trotz Lochraster wirklich einigermaßen sauber, Im ganzen benutze ich 5 Drahtbrücken über 2-3cm, ALLE anderen Drähte sind entweder direkt benachbarte Löcher oder mit max. 5mm Anschlussdraht von z.B. nem Widerstand verlötet. Es gibt einen zentralen Massepunkt in der Mitte der Platine, von dem alles sternförmig abgeht. Auch wenn es vll nicht direkt so ist denke ich, dass die "Über alles gehenden" Masseleitungen als eine Art "Miniaturabschirmung" dienen? Selbst wenn nicht, schaden tut das nicht.

Im Übrigen waren genau solche Schwingneigungen von Selbstbauverstärkern der Grund, warum ich das vor einem Jahr aufgegeben habe. Damals hab ich immer gleich sowas mit 350W an 4 Ohm haben wollen. Jetzt reichen mir aber ~100W an 8 Ohm (okay, dein Verstärker spielt natürlich trotzdem in der 300W@4 Ohm Klasse), außerdem ist er wirklich einfach aufzubauen und ja nun auch wirklich toll in den Griff zu kriegen. Wenn mein Ruhestromproblem gelöst ist, bin ich eigentlich 100%ig zufrieden. Für einen 15€ Verstärker kann man echt nicht mehr erwarten Naja gut, den Trafo hatte ich noch rumliegen.

cu
Matze


EDIT: So, heute nicht gaaanz soviel geschafft, weil ich den Subwoofer fertigmachen wollte. Also, nun mit dem tollen C über den OP ergibt sich ein glasklares Bild. Er arbeitet vollkommen exakt nach Eingangsspannung. Durch die PC Soundkarte sind diverse Störungen enthalten, welche exakt am Ausgang wiedergegeben werden (z.B. sogar eine Art 2MHz Miniaturrauschen auf das Signal aufmoduliert - erkenne ich exakt an Eingang (auch ohne Verstärker, also ist dieser nicht Schuld) wie auch Ausgang. Im Bereich von 15-20kHz wird das Signal der Soundkarte ebenfalls recht... komisch. Okay, vll liegt es auch an der Triggerung meines Oszis. Jedenfalls auch hier keine Unterschiede am Ausgang erkennbar Leistungstest folgt dann morgen...

Also, zuerst eine kleine Modifikation, die man einfügen könnte. Grund: Der NFet und der PFet haben unterschiedliche Gatespannungen für den gleichen Strom. Und da ja im Ruhefall EIN Strom durch die beiden Dinger fliesst, muu die Gatespannung unterschiedlich sein, am 540 knapp 1,5v weniger als am 9540.
Dies wird normalerweise durch die Gegenkopplung ausgeglichen, nur wird damit der OPV etwas asymmetrisch belastet.

Mit dieser Änderung ist es möglich, die untere Spannung so zu verändern, dass in beiden Zweigen der selbe Strom fliesst. Es kann Sinn machen, dies nachzurüsten, falls ein grösserer Offset am Ausgang vorkommt oder der Klirr nicht optimal ist.

Die Verstärkung in meiner Originalschaltung ist 4. Das ist auch wenig, aber ich habe das beschrieben, dass ja eine Endstufe immer mit irgend einem Vorverstärker betrieben wird. Somit kann die fehlende Verstärkung dort aufgeholt werden.
Im vorliegenden Fall, wenn also die Endstufe direkt mit einem Quellgerät betrieben werden soll, muss halt noch ein IC als Verstärker vorgeschaltet werden. Die Verstärkung hängt von der Quellenspannung und der Ausgangsleistung (Betriebsspannung) ab.

Hm, Hab nun ein neues Problem.
Vorweg erstmal danke für den Schaltungsvorschlag, werde ich eventuell einbauen. Erstmal muss es aber zu THD Messungen kommen können...

Problem:
Abgeschnittene Sinus . Das ganze auch noch Frequenzabhängig, zu sehen hier:
http://www.eow.ath.cx/other/tier/pics/verzerrung.jpg

Oder als Video (knapp 1MB, XVid 1.02, MP3):
http://www.eow.ath.cx/other/tier/pics/inet.avi

Bei noch größerer Aussteuerung wird halt immer mehr vom Sinus abgeschnitten, als wäre da eine Art "Grenze". Die grundsätzliche Form, also das es nach der Zacke abfällt, bleibt dabei erhalten. Betriebsspannung hab ich mal gemessen, mit den 18R Widerständen brauch sie da schon auf 20V ein (-> Grenze im Ausgang ist allerdings schon bei 10V), aber auch ohne den Widerstand blieb diese Zackenform erhalten. Beim Entfernen des zweiten Widerstands bin ich mit ~30V gegen die Rückkopplung zum OP gekommen... den muss ich jetzt erstmal austauschen. Dumme Elko-Restladung. Das Zimmerlicht geht jedenfalls geil ab, wenn ich den Trafo mit dem Sekundären Kurzschluss in die Steckdose stecke *g*

Achso, zum Oszi: EInstellung ist 5V/Div, Zeitbasis spielt ja keine Rolle eigtl. Am stärksten ist das Phänomen bei ~50Hz, der Sweep läuft von 40-100Hz. Angeschlossene Last ist 8 Ohm, wie das ohne Last aussieht konnte ich leider noch nicht testen, wie gesagt, erstmal OP tauschen. Dabei bau ich dann auch gleich alle Kondensatoren richtig ein, ist momentan ein "fliegender" Aufbau. Auf Verdacht habe ich auch mal die +/-15V gemessen, dort erhalte ich das Ausgangssignal als ca. 50mV direkt an der Basis von T1 und T2. Das ist wohl in Ordnung. Könnte es sein, dass der Verstärker an irgendwelche Grenzen kommt, geht das Gate vielleicht nicht weiter auf? Oder der Lastwiderstand des OPs zu groß, sodass er keinen genügend großen Strom durch die Treiber schickt?

Ich bedanke mich schonmal für Antworten,
cu
Matze

Ich weiss nicht, was noch alles lebt von Deinen Bauteilen, aber Du hast ja am Anfang irgendwas von Fehlverdrahtungen geschrieben, dann von heissen Treibertransistoren und jetzt von einem abgeschossenen IC. Ich würde Dir empfehlen, mal alle Bauteile zu kontrollieren und ALLES nach meinem ursprünglichen Vorschlag aufzubauen, also nicht irgend eine Mischung aus verschiedenen Varianten. Erst dann haben wir einen Zustand mit welchem wir arbeiten können.

An den Basen von T1 und T2 liegen jeweils 15V stabilisiert. Und wenn da eine stabilisierte Spannung liegt, kann es kein NF-Signal geben, denn stabilisiert heisst auch, Elko gegen Masse. Wenn da aber irgend ein Signal ist (oder T1 und 2 sind hinüber), kann sich genau so ein Ausgangssignal bilden.
Wenn Du den IC it einem sauberen Sinus fütterst, so kommt dieser an seinem Ausgang (mit den 100 Ohm) auch an. Und weil durch die 100 Ohm ein Strom fliesst, ist dieser Strom auch an den Speiseanschlüssen sichtbar. T1 und T2 wirken quasi wie Zenerdioden und sorgen dafür, dass die Spannung am IC fast konstant ist, der Strom aber wird du dem Widerstand und den Dioden bei den Treibern geleitet und ergibt dort die Steuerspannung für die Treiber. Da ist also noch nichts mit Verzerrungen.
Wenn jetzt an T1 und T2 irgendwie eine Spannung von 15V beispielsweise mit Dioden zugeführt wird und da sind irgendwelche Kondensatoren gegen Masse (nicht Elkos, sondern kleine Dinger), so kann sich an der Basis schon ein Signal bilden, das so aussieht. Und damit haben wir natürlich auch so ein Signal am Treiber und am Ausgang. Die Basne von T1 und 2 müssen sauber sein!

Hi!
Da haben wir uns etwas missverstanden Also ich habe den OP durch ne Fremdspannung zerschossen - Ub ausversehen an Pin 2 gekommen.

Die falsch eingelöteten Treiber verursachten keinerlei Defekte.
Die Treiber werden allerdings warm, das stimmt. Allerdings kann ich mir das schon mit 10mA * 30V erklären -> das sind 0,3W. TO126 hat Junction - Ambient ~90-100K/W. Bedeutet also im Fall hier 30°C über Ambient, Ambient 30°C macht also 60°C. Ich hab 70-80°C gemessen, was wohl noch im Rahmen der Toleranz liegt?
Ebenso T1 und T2 haben ja 25V bei 10mA, die Erhitzung hier ist auch nicht ganz so groß. Also man kann alle Treiber noch anfassen
Zur Kontrolle habe ich jeweils die BE und CE Spannungen gemessen. BE immer ~750mV, CE kein Durchgang. Daraus schließe ich, dass die Transen heile sind.

Komischerweise hats mir gestern abend allerdings auch die Ausgangsfets durchgehauen, die haben vollen Durchgang. Werde ich gleich austauschen. Können wir allerdings mal bitte kurz zusammenfassen, wie die kaputt gehen können?
Ich habe IRF540N (International Rectifier) und SFP9540 von Fairchild. Drain-to Source ist bei beiden 100V - das wird also bei meinen +/-42V niemals überschritten.
Continous Drain Current @ Tc=25°C (waren große Kühlkörper - waren wirklich kalt) beim 540N sind 33A, das schafft der 5,5A Ringkern denk ich mal nicht? der 9540 macht nur 17A - das könnte schon kritisch werden im Kurzschlussfall. Okay, wenn ich mir die SOA anschaue, kann es schon sein, dass der 9540 defekt geht. Okay, das mag vll auch auf den 540N zutreffen im Kurzschlussfall. Also war einfach das Problem, dass beide Gates recht weit aufgesteuert wurden durch den Kurzschluss des OPamps...

Gut, nun zu der Störung: Du schreibst, an der Basis von T1 und T2 MUSS ein absolut sauberes DC sein. Ich habe aber bei Aussteuerung mit +/-10V 50Hz Sinus eben dieses Signal auch mit ner Amplitude von etwa 50mV von +15V nach Masse (bzw. auch von -15V nach Masse) messen können. Das darf nicht sein? Filterung hinter dem 7*15 mit 100nF und 4,7µF (jeweils nach Masse), direkt am Verstärker nochmals 100nF von +15V nach -15V.

Insgesamt wirken die Spannungen in der Schaltung für mich alle korrekt, sodass ich von keinem Defekt ausgehen kann. Auch ist der komplette Aufbau auf deine Grundschaltung zurückgebaut (inzwischen; seitdem noch kein Betrieb gewesen), bis auf die Last des Ops. Da werde ich aber gleich auch nur auf deine 100R gehen. Dann wird sich ja zeigen, ob nun alles wieder funktioniert

Im Übrigen möchte ich dir auch trotz meiner momentanen Probleme (die ich 100% auf meinen Aufbau zurückführe) für diese geniale, simple und leistungsfähige Schaltung danken.

cu
Matze