Verstärker mit Stromgegenkopplung

bebo65
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Beitrag von bebo65 »

Hallo Winfried,
vielen Dank für den Link. Unter einer detaillierten Beschreibung stelle ich mir etwas anderes vor. Der Autor dieser Seite beschreibt das Konzept eher allgemein und gibt auch keine Details preis. Das kann ich ihm nicht einmal verdenken, denn ein solches Konstrukt stabil ans laufen zu kriegen gelingt nicht einfach mal so. Selbst ich, der ich jeden Tag mit Elektronik zu tun habe, brauchte viele Simulationen und einige Prototypen bis ich ein brauchbares Ergebnis hatte. Meine Inspiration fand ich hier:
https://neurochrome.com/products/modulus-86
Die Tatsache, dass die Messwerte eines "composite amps" besser sind als die Messwerte des eingesetzten Leistungschips lies mich auf diese Schaltungstopologie aufmerksam werden. Daraufhin habe ich das Internet über Wochen und Monate zu dem Thema abgesucht und am Ende doch recht wenig brauchbares gefunden. Nur ein Schaltbild von Mauro Penasas MyRefCircuit,
https://github.com/diyaudioby/amp-lm388 ... go-sch.png
welches eine doch recht eigenwillige Umsetzung ist - und einen uralten Artikel in einer englischsprachigen Elektronikzeitschrift mit einer Schaltung die dieser hier:
https://www.diyaudio.com/community/thre ... st-6979035
sehr ähnlich war und die als Vorlage für die erste eigene Umsetzung dienten.

Ganz nach der Idee "KAIZEN" (Veränderung zum Besseren) bin ich jedoch offen für Vergleiche und Veränderungen die der Verbesserung des Ganzen dienen.

Gruß
Bernd
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Bernd,

alles OK, sollte auch nur eine Anregung und keine Belehrung sein :cheers:
Ich hab Dir trotzdem noch PN für mehr Details geschickt 8)

Grüße,
Winfried5394
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bebo65
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Beitrag von bebo65 »

Hallo Winfried,

alles gut! Ich habe es auch als Anregung aufgefasst. Ich lasse mich aber auch gerne Belehren, wenn ich Dinge nicht verstehe :wink:

Gruß
Bernd
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bebo65
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Spannungsversorgung für die Eingangsstufe

Beitrag von bebo65 »

Die in der Eingangsstufe verwendeten dualen Operationsverstärker können nicht direkt mit der Spannung aus dem Leistungsteil betrieben werden. Auch hier sollen wieder leicht erhältliche Bauteile verwendet werden. Beim Stöbern auf diyaudio ist mir dabei zwei Varianten ins Auge gefallen für die ich (mal wieder) die Simulation befragt habe. Los geht es mit der klassischen Beschaltung des Spannungsreglers - gleichgerichtete und vorgefilterte Spannung für den Regler, die Spannungseinstellung am Regler mit Widerständen. Angeschlossen an den Regler eine Grundlast mit überlagertem 1kHz Sinus - um eine Aussage über das Verhalten des Reglers in einer Anwendung treffen zu können.

Hier das Schaltbild und das resultierende Spektrum:
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Glaubt man den Worten der Schreiber soll diese (erste) Variante, in der der Einstellwiderstand durch eine Z-Diode ersetzt wird sich vorteilhaft verhalten... auch hier wieder Schaltbild und Spektrum:
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Die zweite Variante ist etwas Aufwändiger, hier wird der obere Einstellwiderstand durch eine Konstantstromquelle ersetzt und die Spannung wird mit einem Transistor eingestellt. Die Basis des Einstelltransistors ist über einen Kondensator an die Ausgangsspannung angeschlossen (Wechselspannungsmäßig angekoppelt). Änderungen in der Ausgangsspannung haben damit direkte Auswirkungen...
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Schaut man sich die Diagramme an sieht man keinen echten Vorteil in der Variante mit der Diodeneinstellung, aber eine deutliche mit der Transistoreinstellung:
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Der Vorteil der Transistorschaltung wird aber mit einer längeren Startzeit "bezahlt" - bis die Spannung hier ihren vollen Wert erreicht hat sind um die 30 Sekunden vergangen. In wie weit die Schaltung praxistauglich ist und ob sich klanglich Vorteile ergeben???
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Gruß
Bernd
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bebo65
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Beitrag von bebo65 »

In der Simulation sehen die Ergebnisse ja schon einmal nicht schlecht aus. Dabei wird an vielen Stellen von Idealisierungen ausgegangen.
Bestes Beispiel dafür ist die Spannungsversorgung - die ist in der Simulation optimal niederohmig und breitbandig, die Leiterbahnen haben
weder Induktivität noch Widerstand und ein übersprechen zwischen den Leiterbahnen findet in der Simulation auch nicht statt. Wie man den Zeilen schon entnehmen kann ist das in der Praxis nicht zu halten und muss so gut wie möglich nachgebildet werden. Los geht es deshalb so nah wie möglich an den Spannungsversorgungspins der Halbleiter mit kleinen Pufferkondensatoren. Mit größer werdenden Abständen bekommen auch die Kondensatoren größere Werte. Um auch möglichst niederohmig und niederinduktiv zu bleiben sollten die Leiterbahnen für Spannungsversorgung möglichst großflächig ausgeführt werden.
Es gilt auch die kleinen Signalströme möglichst fern von den großen Lastströmen zu halten - kurzum: was beim Zeichnen des Schaltbildes vernachlässigt werden kann ist beim praktischen Aufbau wichtig für ein gutes Ergebnis - die Anordnung der Bauteile zueinander....und das gehe ich jetzt an, das (erst einmal vorläufige) Schaltbild ist gezeichnet (und angehängt) - das Layout für die Platine wird nun etwas Zeit in Anspruch nehmen. Und ist das erledigt gilt es zu schauen ob all das Simulierte auch genau so in der Praxis funktioniert. Ich werde berichten....

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bebo65
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Fehler im Schaltbild korrigiert

Beitrag von bebo65 »

Vielleicht hat es ja schon jemand bemerkt - falls nicht:
Es soll ja ein Verstärker mit Strom-Gegenkopplung werden, deshalb gehört die vom Lautsprecher kommende Rückleitung auch nicht direkt an die Schaltungsmasse angeschlossen. So sieht es besser aus:

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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

bebo65 hat geschrieben: 18.12.2022, 18:09... Vielleicht hat es ja schon jemand bemerkt ...
Ich hatte mich gewundert :mrgreen: , aber nicht getraut... :wink:

Grüße und weiter gutes Gelingen! :cheers:
Winfried5409
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bebo65
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Das Board, erster Entwurf

Beitrag von bebo65 »

Hier noch ein kleines Weihnachtsgeschenk an alle die hier interessiert das Geschehen verfolgen. Die Bauteile sind jetzt so gruppiert und geroutet wie es für mich am meisten Sinn macht. Kleinere Änderungen wird es noch geben um das Board noch etwas zu schrumpfen....

Ansonsten wünsche ich ein friedliches und besinnliches Weihnachtsfest und einen guten Start ins neue Jahr, bleibt Gesund!

Gruß
Bernd

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bebo65
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Theorie und Praxis

Beitrag von bebo65 »

Das im letzten Beitrag gezeigte Board habe ich aufgebaut und kann nun darüber berichten - und es hat sich wieder einmal gezeigt, dass Theorie (Simulation) und Praxis (realer Aufbau) nicht zwingend das gleiche Ergebnis zeigen:

- Der aufwändige Aufbau der Spannungsregler funktioniert nicht wirklich wie erwartet. Die Spannung braucht (wie von der Simulation schon vorhergesagt) etwa 30 Sekunden bis sie ihren Endwert erreicht. Allerdings schwankt die Spannung temperaturabhängig um etwa 0,5Volt (was eventuell noch tolerierbar wäre) und schwingt hochfrequent mit etwa 1,2Mhz und 200mV Spitze-Spitze. So wird jetzt die klassische Beschaltung für die Spannungsregler gewählt.

- Der eigentliche Verstärker, erst einmal in der Beschaltung UGK getestet, ist an einer ohmschen Last stabil. Die Messung mit einem Rechtecksignal lässt aber übles erwarten, denn nach der steigenden/fallenden Flanke des Signals ist ein deutliches Über- und Nachschwingen zu erkennen. Hier muss also auch noch nachgebessert werden.

Das alles ist zwar nicht sehr erfreulich - aber ich bleibe dran!

Gruß
Bernd
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bebo65
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ein erstes update der Schaltung

Beitrag von bebo65 »

Mit einigen kleinen Änderungen ist die Schaltung jetzt stabil, sowohl in der UGK- als auch in der IGK Variante.
Nun gilt es die Änderungen ins Layout einzuarbeiten.

Hier schon einmal das aktualisierte Schaltbild:
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Gruß
Bernd
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bebo65
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Fehler eines Chassis isoliert hörbar gemacht

Beitrag von bebo65 »

In diesem Video ab Minute 44 sind die Fehler die Lautsprecherchassis isoliert hörbar gemacht für ein Chassis welches mit einem UGK-Verstärker betrieben wird:


https://www.youtube.com/watch?v=9AwRG6d ... w&index=23

Gruß
Bernd
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